keilc51中如何看堆栈的分配情况

Keil C是非常优秀的C51编译器，可能是最好的C51编译器，提供各种优化模式，对变量的优化和地址安排做得非常好。这是用C语言写代码的好处之一，如果用汇编写，得费一大番功夫给各个变量安排内存物理地址，还得时刻记住哪些地址的内存单元是已经分配了，新增加的变量就不能占用那些已经分配了的单元，以免产生内存交叠冲突和溢出。我一直非常信赖Keil C51的编译结果，在我的印象里，它对内存的分配是完美的，只要代码用它编译时没有报告任何warning和error，代码运行时不可能内存冲突或溢出的现象。

但，今天发生的事情证明我错了。

手头上有个产品的代码，代码量很大。程序跑起来的效果不大好，因此打算把代码优化一下。代码量越大，通常可优化的地方也越多。对8051来说，访问芯片内部的data区（0~7FH）内存速度是最快的，直接访问，一条指令就能读写，而idata区（80H~FFH）虽然还是内存区，但由于地址分配上跟特殊寄存器SFR重合，只能间接地址访问，两条指令才能读写，速度稍慢点，而外存xdata区（0~7FFFH）必须使用DPTR指针才能访问，速度是最慢的。很明显，优化的原则就是尽量把频繁读写的变量优先安排在data区，然后是idata区，最后才是xdata区。

8051在物理上有4个存储器空间

片内ROM和片外ROM。片内RAM和片外RAM。

片外程序存储器ROM地址空间为64kB，片外数据存储器RAM也有64kB的寻址区，在地址上是与ROM重迭的。

8051单片机通过不同信号来选通ROM或RAM。当从外部ROM中取指令时，采用选通信号PSEN，而从外部RAM中读写数据时

则采用读RD和写WR信号或来选通，因此不会因地址重迭而发生混乱。

片内数据存储器RAM

片内RAM有256个字节，其中00H～7FH地址空间是直接寻址区，该区域内从00H～1FH地址为工作寄存器区，

安排了4组工作寄存器，每组都为R0～R7，在某一时刻，CPU只能使用其中任意一组工作寄存器，由程序状态字

PSW中RS0和RS1的状态决定。

片内RAM的20H～2FH地址单元为位寻址区，其中每个字节的每一位都规定了位地址。每个地址单元除了可进行字

节操作之外，还可进行位操作。

片内RAM的80H～FFH地址空间是特殊功能寄存器SFR区，对于51子系列在该区域内安排了21个特殊功能寄存器，对于52子系列

则在该区域内安排了26个特殊功能寄器，同时扩展了128个字节的间接寻址片内RAM，地址也为80～FFH，与SFR区地址重迭.

当我做完变量手工优化工作后，把编译模式设为SMALL，这样C51编译器会自动把那些我没手工指定存放区的变量优先安排进data区，如果超出有效地址范围，它会报错，因此我大可以放心。按下rebuild all按钮后，编译器提示：

Program Size: data=236.2 xdata=19321 code=43372

"ipphone_main" - 0 Error(s), 0Warning(s).

编译器提示的data区包括了idata在内，按以往的经验来看，data区有256个byte，程序才使用了236.2个，还剩下19个，没有溢出，而xdata有32k，现在才使用了19k，远没有溢出，编译结果一切很正常。

把代码烧录进芯片跑起来后，结果出人意料，从现象来看，上电约1秒后就自动重启，重启后过1秒又重启，非常有规律的重启。

我没有怀疑是编译器的原因，当时第一念头是怀疑是看门狗，代码里上电后就打开了看门狗，可能某些子程序代码执行时间过长，看门狗复位了，于是在有怀疑的地方插入了喂狗代码，重新编译后再测试，依然自动重启。于是干脆就把看门狗的代码注释了，不使用看门狗，以为这回没问题了吧，结果出人意料，还是重启。

我仔细想了一下，能造成8051的重启的原因不多，一是看门狗引起的重启，这点可以排除；二是某些8051支持重启指令，我手头上用的这款虽然支持，但我没用过那指令，这点也可以排除；三是8051被强干扰，把取指寄存器PC的内容改变了，改成0，于是就重启了，这点也可以排除，因为如果现场有强干扰，没优化前也会重启才对。

由于没想出来是什么原因，于是开始折腾，把优化的变量一个个恢复成未恢复优化的状态，每恢复一步就重新测试一次。终于在恢复一个16字节的数组时发现程序正常了，仔细看了一下，那数组定义在xdata区的时候程序就完全正常，而定义在idata区的时候程序就复位了，虽然奇怪的是，定义在idata区时，编译器并没有报告内存溢出。跟踪汇编指令也没发现异常，无论定义在idata还是xdata，编译器为该数组分配的地址证明确实都是有效地址，确实没有溢出，编译器的安排还是正确。

虽然还没找到根源，但问题既然是出现在内存上，我于是决定查看当那个数组指定为idata类型时的内存分配。Keil C51在编译时会输出一个M51文件，