關于Cortex-M4內核的一個小問題

ID:474802 · 發表于 2021-2-26 11:24

本帖最后由 MNwcy 于 2021-2-27 11:13 編輯

在看Cortex-M4的資料，就是權威指南那本書的時候，看到了關于異常發生時的入棧敘述，

看到這里有點疑問了，我的疑問就是“為什么入棧保存的只有八個字的數據？”對于這個不懂的地方我有幾點思考，希望前輩們能不吝解惑。
1.我在看資料時還知道了，寄存器R0~R3、R12、LR、PSR的八個字大小的值會在異常發生后進行入棧操作，這幾個寄存器被叫做“調用者保存寄存器”，R4~R11寄存器被叫做“被調用者保存寄存器”，也就是說，調用者保存寄存器是異常中斷發生時 ”父函數“需要入棧保存的部分，而“被調用者保存寄存器”在進入到“子函數”中需要由子函數進行暫存，然后在子函數結束返回父函數時進行被調用者寄存器恢復。關于這兩個概念我不了解，這個規范的好處是什么。網上的論壇搜到的問答感覺模棱兩可，如果有人懂的話歡迎解答。2.在查資料的過程中，看到有人說的是棧幀“八個字”大小，只是“官方標配”，根據實際的情況，編譯器會將需要存儲的量都入棧，也就是說棧幀的大小并不是固定的。但是從權威指南那本書中看，棧幀大小不是八字就是26字(包含了浮點數寄存器)。這里是相互沖突的。
3.我的一點猜測，是不是在函數A執行過程中只要其未完全執行完畢(比如被異常B中斷或調用子函數C)，函數A在RAM中所占動態內存是不是就不會釋放。這樣也就解釋了為什么只有內部通用寄存器的數值需要入棧保存，當從中斷B或者函數C返回時，恢復通用寄存器內的值，然后從返回地址處繼續執行即可。

ID:474802 · 發表于 2021-2-28 19:24

1275109681 發表于 2021-2-27 15:08
頂一下

歡迎討論

ID:474802 · 發表于 2021-3-7 23:39

自己挖的坑自己填！經過一番小研究有所收獲，總結一下：
1.關于子函數調用和異常中斷處理是兩種不同的情況，子函數調用是一個明確的關系，比如說我程序執行到哪里會調用這個子函數都是已知的（編譯期間就能確定的）。而異常和中斷的出現位置是不可知的。
2.舉個例子在A函數中調用了B函數，各個函數怎么執行的在編譯期間就確定了，當A調用B時，此時內部寄存器中的數據在執行完B后A還要接著用，所以就把調用B時會被改變的寄存器入棧保存（當然還有LR寄存器，入棧后LR會自動更新）
3.中斷和異常想來就來，所以并不確定是在那個位置跳轉到異常處理部分的，所以當異常中斷來后就會把所有的內部寄存器保存（這就是所謂的棧幀，所以棧幀的大小也是固定的，注意入棧是區分調用者寄存器和被調用者寄存器，入的棧不同）
進調試看下匯編就明白了。有說的不對的歡迎指正

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