RT-Thread-N32L40XCL-STB 开发板模块评测任务大挑战: 官方提供的软件库中rt-thread的所有工程,堆栈设置都有问题RT-Thread问答社区

N32L40XCL-STB 开发板模块评测任务大挑战: 官方提供的软件库中rt-thread的所有工程,堆栈设置都有问题

发布于 2023-04-20 18:46:47 浏览：415 订阅该版

以`Nationstech.N32L40x_Library.1.2.1\projects\n32l40x_EVAL\examples\RT_Thread\RT_Thread8_PIN_DEVICE_REGISTER\MDK-ARM`为例,其他工程都有问题。

`Nationstech.N32L40x_Library.1.2.1\projects\n32l40x_EVAL\examples\RT_Thread\RT_Thread8_PIN_DEVICE_REGISTER\inc\board.h`中给rt-thread的堆管理分配的对空间是
```
#define N32L40X_SRAM_SIZE           32
#define N32L40X_SRAM_START          (0x20000000 + N32L40X_SRAM_SIZE/2 * 1024)
#define N32L40X_SRAM_END            (0x20000000 + N32L40X_SRAM_SIZE * 1024)
```

首先N32L40X_SRAM_SIZE应该按照实际芯片修改, 建议增加一个设备型号宏,自动修改。

我们这里N32L406C8应该是24KB
```
#define N32L40X_SRAM_SIZE           24
```

即将整个SRAM的后面一半12K分配给了rt-thread的堆

即`0x20003000~0x20006000`给了rt-thread的堆。

该工程配置中SRAM范围为
`0x20000000~0x20006000`

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230420/7b5ea438f4558a7d2a1fbfa9ae29a4d8.png.webp)

对于MDK编译器他会认为整个`0x20000000~0x20006000`区域都是可用的,那么在
`Nationstech.N32L40x_Library.1.2.1\firmware\CMSIS\device\startup\startup_n32l40x.s`中预留的堆栈空间，和data,bss段等就有可能在0x20000000~0x20006000的任意地方,此时编译器不知道，不会编译失败。那么就会和rt-thread的堆重叠。
这在程序使用的SRAM比较小时可能不会出现问题,因为优先放在低地址,可能还到不了0x20003000后，在使用的SRAM比较大时那么肯定机会有问题了。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230420/a34e92f617f24b82b4d9e4f119664d11.png.webp)

顺便提一下上面的Stack_Size是在运行rt-thread线程之前使用的,该值放在了程序的最开始的4字节
```
__Vectors       DCD     __initial_sp               ; Top of Stack
```
硬件在启动时加载该4字节到MSP中(默认启动是特权模式使用MSP)，此时栈指针用的MSP。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230420/4186c818d683062facf3a8c136d163a4.png.webp)

在线程运行后,则使用的是rt-thread从堆中分配的线程栈,此时使用的是PSP(这是在上下文切换时修改的)。

具体就是
创建线程时
```
rt_thread_init->_rt_thread_init->rt_hw_stack_init
```
将psr设置为了
```
    stack_frame->exception_stack_frame.psr = 0x01000000L;              /* PSR */
```
在启动第一个线程时
```
rt_hw_context_switch_to
```
触发pendsv中断
```
    ; trigger the PendSV exception (causes context switch)
    LDR     r0, =NVIC_INT_CTRL
    LDR     r1, =NVIC_PENDSVSET
STR     r1, [r0]

```
在PendSV_Handler中断服务函数中完成真正的上下文切入
这里代码也可以看出用的就是线程栈
```
MRS     r1, psp                 ; get from thread stack pointer
```

在退出中断时
```
pendsv_exit
    ; restore interrupt
    MSR     PRIMASK, r2

ORR     lr, lr, #0x04
    BX      lr
    ENDP
```
上述的`ORR     lr, lr, #0x04`即设置了
中断返回后使用PSP
![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230420/e0f2cabdf6370dc88fb6f922ef9972b2.png.webp)

而在中断中固定用的PSP使用的是Stack_Size这部分栈。

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230420/310f38141e8ac4cbe188c6a6b15bdb3b.png.webp)

以上过程可以参考CORTEX-M3/M4架构手册

所以汇编代码中的Stack_Size要设置为满足中断服务函数和第一个线程启动前的使用。

而Heap_Size设置为0即可，因为没有使用编译器提供的c库的malloc。

而编译器中设置的SRAM要排除rt-thread的堆部分
比如后面8k给rt-thread的堆(分配出来给线程栈，其他系统对象使用)
前面的其他使用,正确配置应该如下

![screenshot_image.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20230420/7eefe08202cbe098478dc801c1512e20.png.webp)

```
#define N32L40X_SRAM_SIZE            0x2000
#define N32L40X_SRAM_START          (0x20000000 + 0x4000)
#define N32L40X_SRAM_END            (0x20000000 + 0x6000)
```

这样避免了rt-thread的堆和其他data等使用区域重叠而编译器不知道。