MSP430上C程序所需的最大堆栈大小

Question

在不使用递归的C程序中，理论上应该可以计算出调用给定函数所需的最大/最坏情况堆栈大小，以及它调用的任何内容。是否有任何免费的开源工具可以从源代码或编译的ELF文件中执行此操作？

或者，有没有办法从ELF文件中提取函数的堆栈帧大小，所以我可以尝试手动解决它？

我正在使用MSPGCC 3.2.3编译MSP430（我知道它是旧版本，但在这种情况下我必须使用它）。要分配的堆栈空间在源代码中设置，并且应该尽可能小，以便其余的内存可以用于其他事情。我已经读过你需要考虑中断使用的堆栈空间，但我正在使用的系统已经考虑到了这一点 - 我正在尝试计算出多少额外的空间来添加。另外，我已经读过函数指针使这很困难。在这里使用函数指针的少数地方，我知道它们可以调用哪些函数，因此如果已知调用函数和调用函数所需的堆栈空间，则可以手动考虑这些情况。

静态分析似乎是比运行时堆栈绘制更强大的选项，但如果没有好的方法可以静态地执行它，那么在运行时处理它是一种选择。

修改

我找到了GCC的-fstack-usage标志，它在编译时保存每个函数的帧大小。不幸的是，MSPGCC不支持它。但对于那些试图在不同平台上做类似事情的人来说，这可能是有用的。

Answer 1

虽然静态分析是确定最大堆栈使用率的最佳方法，但您可能不得不求助于实验方法。此方法无法保证绝对最大值，但可以让您非常了解堆栈的使用情况。

您可以检查链接描述文件以获取__STACK_END和__STACK_SIZE的位置。您可以使用这些来填充堆栈空间，使用易于识别的模式，如0xDEAD或0xAA55。通过折磨测试运行您的代码，以尝试确保尽可能多的中断生成。

在测试之后，您可以检查堆栈空间以查看堆栈的覆盖量。

Answer 2

有趣的问题。

我希望这些信息在调试版本中包含的调试数据中是静态可用的。

我简要介绍了DWARF标准，它确实为DW_AT_frame_base和DW_AT_static_link的函数指定了两个属性，可用于“计算框架” 子程序的相关实例的基础 它立即包含子程序或入口点“。

Answer 3

我认为唯一要做的就是静态分析。您需要考虑所有非静态局部变量的空间，这些变量主要是指针，但无论如何都要存储在堆栈中的指针，您还需要为当前运行的地址保留空间。调用者，因为它将由编译器存储在堆栈中，因此控制可以在函数返回后返回给调用者，并且还需要所有函数参数的空间。 基于此，如果您有一个工具能够计算所有参数，自动变量并计算出它们的大小，您应该能够计算出您需要的最小堆栈帧大小。 请注意，编译器还可以尝试在特定体系结构的堆栈上对齐值，这可能会使堆栈空间要求比您对此计算所期望的要大一些。

Answer 4

某些嵌入式IDE可以在运行时管理堆栈信息 我知道IAR eembedded workbench支持它。

请注意，您需要考虑到中断是异步发生的，因此请采用最大的堆栈使用方案并为其添加中断上下文。如果像ARM处理器那样支持嵌套中断，则还需要考虑这一点。

Answer 5

TinyOS在堆栈大小分析方面做了一些工作。这里描述： http://tinyos.stanford.edu/tinyos-wiki/index.php/Stack_Analysis

他们只支持AVR，但是说“MSP430并不难以支持，但这不是超高优先级”。无论如何，该页面提供了大量资源。