STM32的堆和栈_stm32的堆与栈

1.前言

本博客讨论的堆栈是内存分配的堆和栈，并不是数据结构中的堆栈。
C语言内存分配可以看下这篇文章

2.栈

栈（stack）作用是用于局部变量、函数形参、函数调用时的现场保护和返回地址，以及进入中断函数前和中断嵌套等的开销。这部分内存是由编译器自动申请和释放的。

特点：先入后出

2.1栈的分类

根据最后指针指向内存是否有数据可以分为

空栈：SP指针指向最后压入数据的后一个地址。新数据压栈时，先写入地址，指针+1（-1）PS：指针是+1还是-1需要看栈的生长方向。

满栈：SP指针指向最后压入的数据。先指针+1或-1,再写入数据。

根据栈的生长方向可以分：
递增式：栈地址由低地址向高地址生长

递减式：栈地址由高地址向低地址生长

对于STM32F1而言是递减式满栈。
我们可以看下栈定义：

Stack_Size		EQU     0x400

                AREA    STACK, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
Stack_Mem       SPACE   Stack_Size
__initial_sp
1
2
3
4
5

栈的大小是0x800也就是2kB。如果定义一个1024字节的局部变量数据，就占了1/2个栈空间了，再进进中断实现嵌套很容易出现栈溢出的hardfaul。所以大数组不适合定义成局部变量放在函数中。

3.堆

堆（Heap）主要用来动态分配内存

Heap_Size      EQU     0x200

                AREA    HEAP, NOINIT, READWRITE, ALIGN=3
__heap_base
Heap_Mem        SPACE   Heap_Size
__heap_limit
1
2
3
4
5
6

堆的大小：0x200,这部分是程序员可以自己动态申请和释放的。在裸机中可以调用malloc()和free()来申请和释放。有RTOS操作系统的一般会提供动态内存分配的方案。

4.堆栈溢出

堆栈在内存中分配如下图所示：

由于STM32中Stack空间是向下生长的，HEAP空间是向上生长的。如果malloc过多内存，会出现内存申请失败。或者子函数中有大数组，经过几次嵌套会出现栈空间向下溢出，导致程序崩溃。
解决方法：
方案一：在stm32f103ex.s文件定义增加栈空间的大小。
方案二：定义成全局变量
方案三：使用动态内存的方法放在堆空间中，这样至少在嵌套的时候不断被编译器的被压入栈空间。

参考文章

https://blog.csdn.net/qlexcel/article/details/78916934
https://www.cnblogs.com/yangrourou/p/15883009.html