测量 TC375 函数调用堆栈使用量的软件方法指南(基于 AURIX ADS)
以下是无需额外硬件(仅用 TC375 Lite 板和 ADS)的详细步骤。我们使用栈填充模式分析技术来实现堆栈深度测量。
步骤 1:配置链接脚本(.ld 文件)
- 定位链接脚本:在 ADS 项目中打开链接脚本(通常为
Lcf_Tasking_Tricore_Tc.ld)
- 定义栈区域符号:在
.stack 段前后添加标签:
.stack :
{
__STACK_START = .; /* 添加起始标签 */
*(.stack)
. = ALIGN(8);
__STACK_END = .; /* 添加结束标签 */
} > DSram1
步骤 2:添加栈检测代码
在 main.c 中添加以下代码:
#include
#include
// 声明链接器定义的符号
extern uint32_t __STACK_START[];
extern uint32_t __STACK_END[];
// 栈填充模式(可自定义)
#define STACK_PATTERN 0xCAFEBABE
// 初始化栈为填充模式
void init_stack_pattern(void) {
for (uint32_t *ptr = __STACK_START; ptr > __STACK_END; ptr--) {
*ptr = STACK_PATTERN;
}
}
// 计算最大栈使用量(字节)
size_t get_max_stack_usage(void) {
const uint32_t *ptr = __STACK_END;
while (ptr < __STACK_START && *ptr == STACK_PATTERN) {
ptr++;
}
return (uint8_t*)__STACK_START - (uint8_t*)ptr;
}
// 目标函数示例
void critical_function(void) {
volatile char buffer[256]; // 测试大数组
// 函数操作...
}
步骤 3:测量特定函数的栈使用
在 main() 函数中实现测试逻辑:
int main(void) {
init_stack_pattern(); // 初始化栈模式
// 测试前禁用中断(确保测量准确)
uint32_t psr = _mfcr(0xFE04); // 读取PSW
_disable(); // 关闭全局中断
// 调用目标函数
critical_function();
// 测量并打印栈使用
size_t stack_used = get_max_stack_usage();
printf("[Stack Usage] %d bytesn", stack_used);
// 恢复中断状态
if (psr & 0x8000) _enable(); // 如果原先中断开启则恢复
while(1); // 保持程序运行
}
步骤 4:配置 ADS 输出(查看结果)
- 启用串口调试:
- 在
IfxAsclin_Asc.h 中配置 ASCLIN 串口
- 重定向
printf 到串口(参考 ADS 示例中的 UART_printf 工程)
- 连接开发板:
- 使用 USB 转串口工具连接 TC375 的 TX/RX 引脚
- 电脑端用 PuTTY 或 Tera Term 监听对应 COM 端口(波特率 115200)
步骤 5:编译运行与结果解析
- 编译下载:
- 在 ADS 中点击 Build → 生成 .elf 文件
- 使用 MiniWiggler/J-Link 下载程序到板子
- 查看输出:
- 复位开发板
- 串口终端将显示:
[Stack Usage] 348 bytes(示例值)
- 结果分析:
- 值包含
critical_function + 中断上下文 + 安全余量
- 多次测试取最大值(考虑最坏执行路径)
关键注意事项
- 中断处理:
- 测量期间禁用中断可能影响实时性,仅用于测试场景
- 如需包含中断栈,在
.intstack 段实施相同检测
- 栈增长方向:
- Tricore 栈从高地址向低地址增长(代码已适配)
- 编译器优化:
- 禁用尾部调用优化(
-fno-optimize-sibling-calls)
- 确保
volatile 防止局部变量被优化掉
- 精度提升:
// 在函数入口/出口添加手动标记
#define STACK_MARKER() do {
asm volatile ("mov d15, 0xDEADBEEF");
} while(0)
替代方案:使用 ADS 内置静态分析(编译时估算)
- 项目属性 → C/C++ Build → Settings
- 在
Compiler → Stack 中启用 --call-graph
- 编译后查看
callgraph.html(但无法反映运行时动态行为)
这种方法无需额外硬件,通过软件填充和内存扫描实现堆栈深度测量,适合资源受限环境。建议结合静态分析和动态测量验证结果。
测量 TC375 函数调用堆栈使用量的软件方法指南(基于 AURIX ADS)
以下是无需额外硬件(仅用 TC375 Lite 板和 ADS)的详细步骤。我们使用栈填充模式分析技术来实现堆栈深度测量。
步骤 1:配置链接脚本(.ld 文件)
- 定位链接脚本:在 ADS 项目中打开链接脚本(通常为
Lcf_Tasking_Tricore_Tc.ld)
- 定义栈区域符号:在
.stack 段前后添加标签:
.stack :
{
__STACK_START = .; /* 添加起始标签 */
*(.stack)
. = ALIGN(8);
__STACK_END = .; /* 添加结束标签 */
} > DSram1
步骤 2:添加栈检测代码
在 main.c 中添加以下代码:
#include
#include
// 声明链接器定义的符号
extern uint32_t __STACK_START[];
extern uint32_t __STACK_END[];
// 栈填充模式(可自定义)
#define STACK_PATTERN 0xCAFEBABE
// 初始化栈为填充模式
void init_stack_pattern(void) {
for (uint32_t *ptr = __STACK_START; ptr > __STACK_END; ptr--) {
*ptr = STACK_PATTERN;
}
}
// 计算最大栈使用量(字节)
size_t get_max_stack_usage(void) {
const uint32_t *ptr = __STACK_END;
while (ptr < __STACK_START && *ptr == STACK_PATTERN) {
ptr++;
}
return (uint8_t*)__STACK_START - (uint8_t*)ptr;
}
// 目标函数示例
void critical_function(void) {
volatile char buffer[256]; // 测试大数组
// 函数操作...
}
步骤 3:测量特定函数的栈使用
在 main() 函数中实现测试逻辑:
int main(void) {
init_stack_pattern(); // 初始化栈模式
// 测试前禁用中断(确保测量准确)
uint32_t psr = _mfcr(0xFE04); // 读取PSW
_disable(); // 关闭全局中断
// 调用目标函数
critical_function();
// 测量并打印栈使用
size_t stack_used = get_max_stack_usage();
printf("[Stack Usage] %d bytesn", stack_used);
// 恢复中断状态
if (psr & 0x8000) _enable(); // 如果原先中断开启则恢复
while(1); // 保持程序运行
}
步骤 4:配置 ADS 输出(查看结果)
- 启用串口调试:
- 在
IfxAsclin_Asc.h 中配置 ASCLIN 串口
- 重定向
printf 到串口(参考 ADS 示例中的 UART_printf 工程)
- 连接开发板:
- 使用 USB 转串口工具连接 TC375 的 TX/RX 引脚
- 电脑端用 PuTTY 或 Tera Term 监听对应 COM 端口(波特率 115200)
步骤 5:编译运行与结果解析
- 编译下载:
- 在 ADS 中点击 Build → 生成 .elf 文件
- 使用 MiniWiggler/J-Link 下载程序到板子
- 查看输出:
- 复位开发板
- 串口终端将显示:
[Stack Usage] 348 bytes(示例值)
- 结果分析:
- 值包含
critical_function + 中断上下文 + 安全余量
- 多次测试取最大值(考虑最坏执行路径)
关键注意事项
- 中断处理:
- 测量期间禁用中断可能影响实时性,仅用于测试场景
- 如需包含中断栈,在
.intstack 段实施相同检测
- 栈增长方向:
- Tricore 栈从高地址向低地址增长(代码已适配)
- 编译器优化:
- 禁用尾部调用优化(
-fno-optimize-sibling-calls)
- 确保
volatile 防止局部变量被优化掉
- 精度提升:
// 在函数入口/出口添加手动标记
#define STACK_MARKER() do {
asm volatile ("mov d15, 0xDEADBEEF");
} while(0)
替代方案:使用 ADS 内置静态分析(编译时估算)
- 项目属性 → C/C++ Build → Settings
- 在
Compiler → Stack 中启用 --call-graph
- 编译后查看
callgraph.html(但无法反映运行时动态行为)
这种方法无需额外硬件,通过软件填充和内存扫描实现堆栈深度测量,适合资源受限环境。建议结合静态分析和动态测量验证结果。
举报