平时在编写STM32的时候调用了一下函数用了多少栈空间呢？

先说答案：并非一个固定值。

在 Keil 编译器环境中，函数调用时的入栈空间（Stack Usage）并非一个固定值，而是取决于‌目标架构（如 ARM Cortex-M）‌、‌编译器、优化等级‌、‌函数参数数量与类型‌、‌局部变量大小‌以及‌是否发生中断嵌套‌（注：本文暂不讨论中断嵌套）。

在基于ARM Cortex-M内核的项目中（使用 ARM Compiler 5/6 或 GCC），栈空间主要用于保存‌上下文信息‌、‌函数参数‌、‌局部变量‌和‌返回地址‌。

1. 单次函数调用的基本开销

当一个函数被调用时，入栈操作通常包含以下部分：

• 返回地址 (LR）：4 字节。硬件自动将链接寄存器 (LR) 压入栈中，以便函数执行完后知道返回哪里。

• 寄存器保护 (Context Saving）：如果被调用的函数使用了 R4-R11 等 callee-saved 寄存器，编译器会生成代码将这些寄存器压栈。每个寄存器 4 字节。如果函数内部调用了其他函数，可能还需要保存更多上下文。

• 参数传递： ARM 调用约定规定，前 4 个参数通过寄存器 (R0-R3) 传递，‌不占用栈空间‌。第 5 个及以后的参数‌会通过栈传递，每个参数占用 4 字节（即使 char 或 short 也会对齐到 4 字节）。重点：前4个参数不占用栈空间。

• 局部变量‌：函数内部定义的局部变量（非 static）全部存储在栈帧中。注意：大型数组或结构体会显著增加栈消耗。例如 uint8_t buffer[100] 会消耗 100 字节栈空间。

• 对齐填充 (Alignment)‌：ARM 架构要求栈指针 (SP) 始终保持 8 字节对齐。因此，编译器可能会插入额外的填充字节以满足对齐要求。

1. 中断服务程序 (ISR) 的特殊开销

当发生中断时，硬件会自动将部分寄存器压入栈（称为“自动压栈”或“Hardware Stacking”）：

• 自动压栈内容‌：xPSR, PC, LR, R12, R3, R2, R1, R0。

• 空间占用‌：共 8 个寄存器 × 4 字节 = ‌32 字节‌

• 额外开销‌：如果在中断服务函数中调用了其他 C 函数，或者中断嵌套发生，还需要考虑软件压栈（保存 R4-R11 等）和新的栈帧开销。

理论上我们说完了，在实践过程中，我们又要如何直观的查看呢？Keil已经为我们准备好了静态分析与查看工具：

编译完成后，打开工程目录下的 .map 文件，搜索 Stack Usage 或 Call Graph 章节。Keil 会静态分析出每个函数的最大栈帧大小（Frame Size）和整个程序的最大栈需求（Maximum Stack Usage）。

文章写到这里，有人会问了：您这个都是在Bare-Metal模式下的理论，如果换成RTOS呢？这些理论知识还成立吗？那我们下回再讲。

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