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在 ARM Linux 內(nèi)核中，堆棧（Stack）是處理器用來(lái)存放函數(shù)調(diào)用時(shí)的臨時(shí)變量和函數(shù)返回地址的一片內(nèi)存空間。由于堆棧大小與系統(tǒng)的穩(wěn)定性、性能和安全密切相關(guān)，因此需要進(jìn)行合理地設(shè)置。
本文將介紹如何在 ARM Linux 系統(tǒng)中設(shè)置堆棧大小。
1. 確認(rèn)堆棧大小
在 Linux 內(nèi)核中，堆棧大小默認(rèn)為 8KB。如果系統(tǒng)中的函數(shù)級(jí)別較深或者遞歸較多，則需要根據(jù)實(shí)際需要增加堆棧大小?？梢酝ㄟ^(guò)以下命令查看當(dāng)前系統(tǒng)的堆棧大?。?/p>
“`
ulimit -s
“`
2. 修改堆棧大小
在 Linux 中，可以使用 ulimit 命令來(lái)修改堆棧大小。下面是一個(gè)設(shè)置堆棧大小為 16KB 的例子：
“`
ulimit -s 16384
“`
在上述命令中，16384 即 16KB 的大小，它由兩個(gè)因素決定：堆棧大小的單位是 KB，每個(gè) KB 包含 1024 個(gè)字節(jié)?？梢愿鶕?jù)需要設(shè)置不同大小的堆棧。
3. 永久修改堆棧大小
通過(guò) ulimit 命令設(shè)置的堆棧大小只在當(dāng)前會(huì)話中生效，關(guān)閉終端后會(huì)失效。如果需要永久修改堆棧大小，則需要編輯 /etc/security/limits.conf 文件。
在文件的末尾添加以下內(nèi)容：
“`
* hard stack 16384
* soft stack 16384
“`
其中，“*”代表所有用戶(hù)。hard 和 soft 表示硬限制和軟限制，軟限制可以由用戶(hù)自行修改，而硬限制則不能。stack 表示限制的資源類(lèi)型。16384 即 16KB。
對(duì)于僅特定用戶(hù)需要修改堆棧大小的情況，可以不使用“*”，而是指定用戶(hù)名進(jìn)行限制。例如：
“`
user hard stack 16384
user soft stack 16384
“`
添加完上述內(nèi)容后，重啟系統(tǒng)或重新登錄用戶(hù)即可生效。
4. 注意事項(xiàng)
在修改堆棧大小時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：
（1）堆棧大小不能過(guò)小，否則可能導(dǎo)致函數(shù)調(diào)用時(shí)?？臻g不足而崩潰。
（2）堆棧大小也不能過(guò)大，否則會(huì)占用大量的內(nèi)存資源，從而影響系統(tǒng)的性能。
（3）修改堆棧大小的操作需要具有管理員權(quán)限。
（4）修改 /etc/security/limits.conf 文件時(shí)需要注意格式，否則可能導(dǎo)致文件無(wú)法生效。
5.
堆棧大小對(duì)系統(tǒng)的性能、穩(wěn)定性和安全都有著重要的影響，需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行合理地設(shè)置。本文介紹了在 ARM Linux 系統(tǒng)中設(shè)置堆棧大小的方法，希望對(duì) ARM Linux 開(kāi)發(fā)者有所幫助。
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嵌入式系統(tǒng)是如何分配堆?？臻g的
統(tǒng)是納陸悄指嵌入到應(yīng)用對(duì)象中的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。這里的對(duì)象就是指產(chǎn)品，比如日常使用的冰箱、空調(diào)、洗衣機(jī)，或者手機(jī)、游戲機(jī)等。這些產(chǎn)品中都有計(jì)洞渣算機(jī)系統(tǒng)，這類(lèi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。至于單片機(jī)、ARM、FPGA、DSP等都是實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺(tái)。根據(jù)對(duì)象體系的功能復(fù)雜性和計(jì)算處理復(fù)雜性，提供的不同選擇。對(duì)于簡(jiǎn)單的家電控制悉敏嵌入式系統(tǒng)，采用簡(jiǎn)單的8位單片機(jī)就足夠了，價(jià)廉物美，對(duì)于手機(jī)和游戲機(jī)等，就必須采用32位的ARM和DSP等芯片了。FPGA是一種更偏向硬件的實(shí)現(xiàn)方式。
所以要學(xué)習(xí)嵌入式，要從單片機(jī)開(kāi)始，然后學(xué)習(xí)ARM和DSP之類(lèi)。
交叉編譯器 arm-linux-gnueabi 和 arm-linux-gnueabihf 的區(qū)別
一. 什么是ABI和EABI
1) ABI: 二進(jìn)制應(yīng)用程序接口(Application Binary Interface (ABI) for the ARM Architecture)
在計(jì)算機(jī)中，應(yīng)用二進(jìn)制接口描述了應(yīng)用程序（或者其他類(lèi)型）和操作系統(tǒng)之間或其他應(yīng)用程序的低級(jí)接口.
ABI涵蓋了各種細(xì)節(jié)，如：
數(shù)據(jù)類(lèi)型的大小、布局和對(duì)齊;
調(diào)用約定（控制著函數(shù)的參數(shù)如何傳送以及如何接受返回值），例如，是所有的參數(shù)都通過(guò)棧傳遞，還是部分參數(shù)通過(guò)寄存器傳遞；哪個(gè)寄存器用于哪個(gè)函數(shù)參數(shù)；通過(guò)棧傳遞的之一個(gè)函數(shù)參數(shù)是更先push到棧上還是最后；
系統(tǒng)調(diào)用的編碼和一個(gè)應(yīng)用如何向操作系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)用；
以及在一個(gè)完整的操作系統(tǒng)ABI中，目標(biāo)文件的二進(jìn)制格式、程序庫(kù)等等。
一個(gè)完整的ABI，像Intel二進(jìn)制兼容標(biāo)準(zhǔn) (iBCS) ，允許支持它的操作系統(tǒng)上的程序不經(jīng)修改在其他支持此ABI的操作體統(tǒng)上運(yùn)行。
ABI不同于應(yīng)用程序接口（API），API定義了源代碼和庫(kù)之間的接口，因此同樣的代碼可以在支持這個(gè)API的任何系統(tǒng)中編譯，ABI允許編譯好的目標(biāo)代碼在使用兼容ABI的系統(tǒng)中無(wú)需改動(dòng)就能運(yùn)行。
2) EABI: 嵌入式ABI
嵌入式應(yīng)用二進(jìn)制接口指定了文件格式、數(shù)據(jù)類(lèi)型、寄存器使用、堆積組織優(yōu)化和在一個(gè)嵌入式軟件中的參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)約定。
開(kāi)發(fā)者使用自己的匯編語(yǔ)言也可以使用EABI作為與兼容的編譯器生成的匯編語(yǔ)言的接口。
支持EABI的編譯器創(chuàng)建的目標(biāo)文件可以和使用類(lèi)似編譯器產(chǎn)生的代碼兼容，這樣允許開(kāi)發(fā)者鏈接一個(gè)由不同編譯器產(chǎn)生的庫(kù)。
EABI與關(guān)于通用計(jì)算機(jī)的ABI的主要區(qū)別是應(yīng)用程序代碼中允許使用特權(quán)指令，不需要?jiǎng)討B(tài)鏈接（有時(shí)是禁止的），和更緊湊的堆棧幀組織用來(lái)節(jié)省內(nèi)存。廣泛使用EABI的有Power PC和ARM.
二. gnueabi相關(guān)的兩個(gè)交叉編譯器: gnueabi和gnueabihf
在debian源里這兩個(gè)交叉編譯器的定義如下:
gcc-arm-linux-gnueabi – The GNU C compiler for armel architecture
gcc-arm-linux-gnueabihf – The GNU C compiler for armhf architecture
可見(jiàn)這兩個(gè)交叉編譯器適用于armel和armhf兩個(gè)不同的架構(gòu), armel和armhf這兩種架構(gòu)在對(duì)待浮點(diǎn)運(yùn)算采取了不同的策略(有fpu的arm才能支持這兩種浮點(diǎn)運(yùn)算策略)
其實(shí)這兩個(gè)廳州交叉編譯器只不過(guò)是gcc的選項(xiàng)-mfloat-abi的默認(rèn)值不同. gcc的選項(xiàng)-mfloat-abi有三種值soft,softfp,hard(其中后兩者都要求arm里有fpu浮點(diǎn)運(yùn)算單元,soft與后兩者是兼扮純蔽容的，但softfp和hard兩種模式互不兼容)：
soft : 不用fpu進(jìn)行浮點(diǎn)計(jì)算，即使有fpu浮點(diǎn)運(yùn)算單元也不用,而是使用軟件模式。
softfp : armel架構(gòu)(對(duì)應(yīng)的編譯器為gcc-arm-linux-gnueabi)采用的默認(rèn)值，用fpu計(jì)算，但是傳參數(shù)用普通寄存器傳，這樣中斷的時(shí)候，只需要保存普通寄存器，中斷負(fù)荷小，但是參數(shù)需要轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)的再計(jì)算。
hard : armhf架構(gòu)(對(duì)應(yīng)的編譯器gcc-arm-linux-gnueabihf)采用的默認(rèn)值，用fpu計(jì)算，傳參數(shù)也用fpu中的浮點(diǎn)寄存器傳，省去了轉(zhuǎn)換, 性能更好，但是中斷負(fù)荷高。
三. 拓展閱讀
下文闡述了褲裂ARM代碼編譯時(shí)的軟浮點(diǎn)(soft-float)和硬浮點(diǎn)(hard-float)的編譯以及鏈接實(shí)現(xiàn)時(shí)的不同。從VFP浮點(diǎn)單元的引入到軟浮點(diǎn)(soft-float)和硬浮點(diǎn)(hard-float)的概念
VFP (vector floating-point)
從ARMv5開(kāi)始，就有可選的 Vector Floating Point (VFP) 模塊，當(dāng)然最新的如 Cortex-A8, Cortex-A9 和 Cortex-A5 可以配置成不帶VFP的模式供芯片廠商選擇。
VFP經(jīng)過(guò)若干年的發(fā)展，有VFPv2 (一些 ARM9 / ARM11)、 VFPv3-D16（只使用16個(gè)浮點(diǎn)寄存器，默認(rèn)為32個(gè)）和VFPv3+NEON (如大多數(shù)的Cortex-A8芯片) 。對(duì)于包含NEON的ARM芯片，NEON一般和VFP公用寄存器。
硬浮點(diǎn)Hard-float
編譯器將代碼直接編譯成發(fā)射給硬件浮點(diǎn)協(xié)處理器（浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU）去執(zhí)行。FPU通常有一套額外的寄存器來(lái)完成浮點(diǎn)參數(shù)傳遞和運(yùn)算。
使用實(shí)際的硬件浮點(diǎn)運(yùn)算單元FPU當(dāng)然會(huì)帶來(lái)性能的提升。因?yàn)橥粋€(gè)浮點(diǎn)的函數(shù)調(diào)用需要幾個(gè)或者幾十個(gè)時(shí)鐘周期。
軟浮點(diǎn) Soft-float
編譯器把浮點(diǎn)運(yùn)算轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)運(yùn)算的函數(shù)調(diào)用和庫(kù)函數(shù)調(diào)用，沒(méi)有FPU的指令調(diào)用，也沒(méi)有浮點(diǎn)寄存器的參數(shù)傳遞。浮點(diǎn)參數(shù)的傳遞也是通過(guò)ARM寄存器或者堆棧完成。
現(xiàn)在的Linux系統(tǒng)默認(rèn)編譯選擇使用hard-float，即使系統(tǒng)沒(méi)有任何浮點(diǎn)處理器單元，這就會(huì)產(chǎn)生非法指令和異常。因而一般的系統(tǒng)鏡像都采用軟浮點(diǎn)以兼容沒(méi)有VFP的處理器。
armel ABI和armhf ABI
在armel中，關(guān)于浮點(diǎn)數(shù)計(jì)算的約定有三種。以gcc為例，對(duì)應(yīng)的-mfloat-abi參數(shù)值有三個(gè)：soft,softfp,hard。
soft是指所有浮點(diǎn)運(yùn)算全部在軟件層實(shí)現(xiàn)，效率當(dāng)然不高，會(huì)存在不必要的浮點(diǎn)到整數(shù)、整數(shù)到浮點(diǎn)的轉(zhuǎn)換，只適合于早期沒(méi)有浮點(diǎn)計(jì)算單元的ARM處理器；
softfp是目前armel的默認(rèn)設(shè)置，它將浮點(diǎn)計(jì)算交給FPU處理，但函數(shù)參數(shù)的傳遞使用通用的整型寄存器而不是FPU寄存器；
hard則使用FPU浮點(diǎn)寄存器將函數(shù)參數(shù)傳遞給FPU處理。
需要注意的是，在兼容性上，soft與后兩者是兼容的，但softfp和hard兩種模式不兼容。
默認(rèn)情況下，armel使用softfp，因此將hard模式的armel單獨(dú)作為一個(gè)abi，稱(chēng)之為armhf。
而使用hard模式，在每次浮點(diǎn)相關(guān)函數(shù)調(diào)用時(shí)，平均能節(jié)省20個(gè)CPU周期。對(duì)ARM這樣每個(gè)周期都很重要的體系結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，這樣的提升無(wú)疑是巨大的。
在完全不改變?cè)创a和配置的情況下，在一些應(yīng)用程序上，使用armhf能得到20%——25%的性能提升。對(duì)一些嚴(yán)重依賴(lài)于浮點(diǎn)運(yùn)算的程序，更是可以達(dá)到300%的性能提升。
Soft-float和hard-float的編譯選項(xiàng)
在CodeSourcery gcc的編譯參數(shù)上，使用-mfloat-abi=name來(lái)指定浮點(diǎn)運(yùn)算處理方式。-mfpu=name來(lái)指定浮點(diǎn)協(xié)處理的類(lèi)型。
可選類(lèi)型如fpa，fpe2，fpe3，maverick，vfp，vfpv3，vfpv3-fp16，vfpv3-d16，vfpv3-d16-fp16，vfpv3xd，vfpv3xd-fp16，neon，neon-fp16，vfpv4，vfpv4-d16，fpv4-sp-d16，neon-vfpv4等。
使用-mfloat-abi=hard (等價(jià)于-mhard-float) -mfpu=vfp來(lái)選擇編譯成硬浮點(diǎn)。使用-mfloat-abi=softfp就能兼容帶VFP的硬件以及soft-float的軟件實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行時(shí)的連接器ld.so會(huì)在執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算時(shí)對(duì)于運(yùn)算單元的選擇，
是直接的硬件調(diào)用還是庫(kù)函數(shù)調(diào)用，是執(zhí)行/lib還是/lib/vfp下的libm。-mfloat-abi=soft （等價(jià)于-msoft-float）直接調(diào)用軟浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)庫(kù)。
在ARM RVCT工具鏈下，定義fpu模式：
–fpu softvfp
–fpu softvfp+vfpv2
–fpu softvfp+vfpv3
–fpu softvfp+vfpv_fp16
–fpu softvfp+vfpv_d16
–fpu softvfp+vfpv_d16_fp16.
定義浮點(diǎn)運(yùn)算類(lèi)型
–fpmode ieee_full : 所有單精度f(wàn)loat和雙精度double的精度都要和IEEE標(biāo)準(zhǔn)一致，具體的模式可以在運(yùn)行時(shí)動(dòng)態(tài)指定；
–fpmode ieee_fixed ： 舍入到最接近的實(shí)現(xiàn)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，不帶不精確的異常；
–fpmode ieee_no_fenv ：舍入到最接近的實(shí)現(xiàn)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，不帶異常；
–fpmode std ：非規(guī)格數(shù)flush到0、舍入到最接近的實(shí)現(xiàn)的IEEE標(biāo)準(zhǔn)，不帶異常；
–fpmode fast ： 更積極的優(yōu)化，可能會(huì)有一點(diǎn)精度損失。
(1)當(dāng)一個(gè)主機(jī)試圖與另一個(gè)主機(jī)通信時(shí)，IP首先決定目的主機(jī)是一個(gè)內(nèi)網(wǎng)還是外網(wǎng)，怎么確定？當(dāng)然使用網(wǎng)絡(luò)號(hào)。
(2)如果是是同一內(nèi)網(wǎng)，那就就是直接發(fā)送了，這個(gè)最簡(jiǎn)答不過(guò)了。
(3)如果目的主答衫機(jī)是和發(fā)送主機(jī)不在同一個(gè)內(nèi)網(wǎng)，也就是在外網(wǎng)了，^_^很啰嗦，IP將查詢(xún)路由表來(lái)為外網(wǎng)主機(jī)或外網(wǎng)選擇一個(gè)路由，所以一般情況下有可能做梁為某個(gè)外網(wǎng)指定特定的路由，具體問(wèn)題稍后分析。
(4)若未找到明確的路由，此時(shí)在路由表中還會(huì)有默認(rèn)網(wǎng)關(guān)，也可稱(chēng)為缺省網(wǎng)關(guān)，IP用缺省的網(wǎng)關(guān)地址將一個(gè)數(shù)據(jù)傳送給下一個(gè)指定的路由器，所以網(wǎng)關(guān)也可能是路由器，也可能只是內(nèi)網(wǎng)向特定路由器傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)關(guān)。
(4)在該路由器收到數(shù)據(jù)后，它再次為純舉運(yùn)遠(yuǎn)程主機(jī)或網(wǎng)絡(luò)查詢(xún)路由，若還未找到路由，該數(shù)據(jù)包將發(fā)送到該路由器的缺省網(wǎng)關(guān)地址。
arm linux 堆棧大小的介紹就聊到這里吧，感謝你花時(shí)間閱讀本站內(nèi)容，更多關(guān)于arm linux 堆棧大小,如何設(shè)置 ARM Linux 堆棧大小,嵌入式系統(tǒng)是如何分配堆棧空間的,交叉編譯器 arm-linux-gnueabi 和 arm-linux-gnueabihf 的區(qū)別的信息別忘了在本站進(jìn)行查找喔。
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