关于Cortex-M4内核的一个小问题

ID:474802 · 发表于 2021-2-26 11:24

本帖最后由 MNwcy 于 2021-2-27 11:13 编辑

在看Cortex-M4的资料，就是权威指南那本书的时候，看到了关于异常发生时的入栈叙述，

看到这里有点疑问了，我的疑问就是“为什么入栈保存的只有八个字的数据？”对于这个不懂的地方我有几点思考，希望前辈们能不吝解惑。
1.我在看资料时还知道了，寄存器R0~R3、R12、LR、PSR的八个字大小的值会在异常发生后进行入栈操作，这几个寄存器被叫做“调用者保存寄存器”，R4~R11寄存器被叫做“被调用者保存寄存器”，也就是说，调用者保存寄存器是异常中断发生时 ”父函数“需要入栈保存的部分，而“被调用者保存寄存器”在进入到“子函数”中需要由子函数进行暂存，然后在子函数结束返回父函数时进行被调用者寄存器恢复。关于这两个概念我不了解，这个规范的好处是什么。网上的论坛搜到的问答感觉模棱两可，如果有人懂的话欢迎解答。2.在查资料的过程中，看到有人说的是栈帧“八个字”大小，只是“官方标配”，根据实际的情况，编译器会将需要存储的量都入栈，也就是说栈帧的大小并不是固定的。但是从权威指南那本书中看，栈帧大小不是八字就是26字(包含了浮点数寄存器)。这里是相互冲突的。
3.我的一点猜测，是不是在函数A执行过程中只要其未完全执行完毕(比如被异常B中断或调用子函数C)，函数A在RAM中所占动态内存是不是就不会释放。这样也就解释了为什么只有内部通用寄存器的数值需要入栈保存，当从中断B或者函数C返回时，恢复通用寄存器内的值，然后从返回地址处继续执行即可。

ID:474802 · 发表于 2021-2-28 19:24

1275109681 发表于 2021-2-27 15:08
顶一下

欢迎讨论

ID:474802 · 发表于 2021-3-7 23:39

自己挖的坑自己填！经过一番小研究有所收获，总结一下：
1.关于子函数调用和异常中断处理是两种不同的情况，子函数调用是一个明确的关系，比如说我程序执行到哪里会调用这个子函数都是已知的（编译期间就能确定的）。而异常和中断的出现位置是不可知的。
2.举个例子在A函数中调用了B函数，各个函数怎么执行的在编译期间就确定了，当A调用B时，此时内部寄存器中的数据在执行完B后A还要接着用，所以就把调用B时会被改变的寄存器入栈保存（当然还有LR寄存器，入栈后LR会自动更新）
3.中断和异常想来就来，所以并不确定是在那个位置跳转到异常处理部分的，所以当异常中断来后就会把所有的内部寄存器保存（这就是所谓的栈帧，所以栈帧的大小也是固定的，注意入栈是区分调用者寄存器和被调用者寄存器，入的栈不同）
进调试看下汇编就明白了。有说的不对的欢迎指正

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