请教 关于栈顶指针字节对齐问题

q8606318

请问一下各位大神，
RT-Thread 内核实现与应用开发实战指南
—基于野火 STM32 全系列（M3/4/7）开发板


        /* 让stk指针向下8字节对齐 */
        stk = (rt_uint8_t *)RT_ALIGN_DOWN((rt_uint32_t)stk, 8) ;

代码清单 6-16(6)：让 stk 这个指针向下 8 个字节对齐，确保 stk 是 8 字节对齐的地址。在 Cortex-M 内核的处理器里面，要确保栈顶指针是 8 字节对齐的。如果栈顶指针是 8 字对齐的，在进行向下 8 字节对齐的时候，指针不会移动，如果不是 8 字节对齐的，在做向下 8 字节对齐的时候，就会空出几个字节，不会使用，
比如当 stk 是 33，明显不能整除 8，进行向下 8 字节对齐就是 32，那么就会空出一个字节不使用。


为什么要向下对齐，不向上对齐啊？向下对齐不就比预设的栈大小要小了吗？向上对齐不就全部字节都能使用了吗？不太明白。

aozima

1. char stack[33];
   
2. char buffer_mine[11];

复制代码

向上就踩雷了哦
只能宁愿舍点不用，另外，M系列栈起码要256起哦。具体看调用深度

Taizi091019

这个跟堆栈的生长方式有关，如果堆栈是向下生长(Cortex-M3就是，通俗的讲就是栈顶地址随着压栈，地址值会减小)，也就是说如果栈顶指针是33，不能被8整除，那么栈顶指针就向下生长，移动到32，而32是可以被8整除的，这个时候，就空出来一个地址是不被使用的。

q8606318

aozima 发表于 2019-5-29 16:56
向上就踩雷了哦
只能宁愿舍点不用，另外，M系列栈起码要256起哦。具体看调用深度

谢谢大神，好像有点明白，

但是在字节对齐之后，最后一个字节不能用了，我仍按原来设定的大小来使用的话，会不会出问题啊？

q8606318

Taizi091019 发表于 2019-5-30 22:38
这个跟堆栈的生长方式有关，如果堆栈是向下生长(Cortex-M3就是，通俗的讲就是栈顶地址随着压栈，地址值会减 ...

谢谢，

那如果我仍按照33来使用，会出现什么问题吗？

aozima

你要使用多少栈，你并不能精确知道，所以不存在你继续按33来用这个说法。
同样的代码，不同的编译参数使用量会有不同。
然后子函数 的调用深度也会改变栈深度。
所以一般要对栈使用有个评估，然后检查确认，只保证不溢出即可。

比如在 shell中可以通过ps命令查看当前使用百分比。

Taizi091019

这个说起来有点儿复杂，对齐方式直接对应的是栈指针的增减方式，M3和M4的栈指针(MSP和PSP)都是32位寄存器，Cortex-M的内核中push和pop指令都是32位的，所以栈地址必须得对正32位也即4字节对齐，而且这两个栈指针的最后两位始终为0(对这两位的写操作是不起作用的)，也就是说，栈指针永远都不会指向一个地址不能被4整除的地址，举一个不是很恰当的例子，如果你自定义了一个栈空间，然后将需要出栈的信息放在了起始地址为0x****4001内存中，这时候你赋值给栈指针，想要使得栈指针等于0x****4001，但是对于栈指针来说，最后写入的01根本就没用，所以此时的栈指针值是0x****4000，显然不是你预期想要它指向的地方。这个时候你执行push或者pop一定得不到你想要的结果。这个就是栈地址对齐的意义。至于火哥说栈地址必须8字节对齐，这个我想可能是更多的兼容性考虑吧。