万博体育ManBetX官网从堆栈中读取数据时

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文章关键词:万博体育ManBetX官网,存储器存储体

  堆栈是一种具有“后进先出”(LIFO---Last In First Out)特殊访问属性的存储结构。堆栈一般使用RAM 物理资源作为存储体,再加上LIFO 访问接口实现。

  在随机存储器区划出一块区域作为堆栈区,数据可以一个个顺序地存入(压入)到这个区域之中,这个过程称为‘压栈’(push )。通常用一个指针(堆栈指针SP---StackPointer)实现做一次调整,SP总指向最后一个压入堆栈的数据所在的数据单元(栈顶)。从堆栈中读取数据时,按照堆栈 指针指向的堆栈单元读取堆栈数据,这个过程叫做 ‘弹出’(pop ),每弹出一个数据,SP 即向相反方向做一次调整,如此就实现了后进先出的原则。

  堆栈是计算机中广泛应用的技术,基于堆栈具有的数据进出LIFO特性,常应用于保存中断断点、保存子程序调用返回点、保存CPU现场数据等,也用于程序间传递参数。

  ARM处理器中通常将寄存器R13作为堆栈指针(SP)。ARM处理器针对不同的模式,共有 6 个堆栈指针(SP),其中用户模式和系统模式共用一个SP,每种异常模式都有各自专用的R13寄存器(SP)。万博体育ManBetX官网它们通常指向各模式所对应的专用堆栈,也就是ARM处理器允许用户程序有六个不同的堆栈空间。这些堆栈指针分别为R13、R13_svc、R13_abt、R13_und、R13_irq、R13_fiq,如表2-3堆栈指针寄存器所示。

  为了更准确地描述堆栈,根据“压栈”操作时堆栈指针的增减方向,将堆栈区分为‘递增堆栈’(SP 向大数值方向变化)和‘递减堆栈’(SP 向小数值方向变化);又根据SP 指针指向的存储单元是否含有堆栈数据,又将堆栈区分为‘满堆栈’(SP 指向单元含有堆栈有效数据)和‘空堆栈’(SP 指向单元不含有堆栈有效数据)。

  ARM处理器中的R13被用作SP。当不使用堆栈时,R13 也可以用做通用数据寄存器。

  现场/上下文相当于案发现场,总有一些案发现场,要记录下来,否则被别人破坏,万博体育ManBetX官网便无法恢复。而此处说的现场,是指CPU运行时,用到的一些寄存器,比如r0,r1等,对于这些寄存器的值,如果不保存而直接跳转到子函数中执行,其很可能被破坏,因为其函数执行也要用到这些寄存器。因此,在函数调用之前,应该将这些寄存器等现场暂时保存(入栈push),等调用函数执行完毕后出栈(pop)再恢复现场。这样CPU就可以正确的继续执行了。

  保存寄存器的值,一般用push指令,将对应的某些寄存器的值,一个个放到栈中,即所谓的压栈。然后待被调用的子函数执行完毕后再调用pop,把栈中的一个个的值,赋值给对应的那些你刚开始压栈时用到的寄存器,把对应的值从栈中弹出去,即所谓的出栈。

  其中保存的寄存器中,也包括lr的值(因为用bl指令进行跳转的话,之前的pc值存在lr中),在子程序执行完毕后,再把栈中的lr值pop出来,赋值给pc,这样就实现了子函数的正确的返回。

  C语言函数调用时,会传给被调用函数一些参数,对于这些C语言级别参数,被编译器翻译成汇编语言时,要找个地方存放下来,并且让被调用函数能访问,否则没法传递。找个地方存放下来分2种情况。一是,本身传递的参数不多于4个,可以通过寄存器传送。因为在前面的保存现场动作中,已经保存好对应的寄存器的值,此时这些寄存器是空闲的,可以供我们使用存放参数。二是,参数多于4个,寄存器不够用,就得用栈。

  下面贴出两个函数的汇编代码,一个是clock_init,另一个是与clock_init在同一C源文件中的函数CopyCode2Ram:

  (1) 先分析clock_init对应的汇编代码,可以看到该函数第一行:33d009b0: e3a02313 mov r2, #1275068416 ;0x4c000000没有我们期望的push指令,即没有将一些寄存器的值放入栈。这是因为,clock_init用到的r2,r3等寄存器,和前面调用clock_init前用到的寄存器r0,没有冲突,故此处不用push保存,有个寄存器要注意,r14,即lr,前面调用clock_init时,用的bl指令,所以会自动把跳转时的pc值赋值给lr,所以也不需要push将PC值保存到栈。而clock_init对应的汇编代码最后一行: 33d009f8: e1a0f00e mov pc, lr 就是我们常见的mov pc,lr,把lr值,即之前保存的函数调用时的PC值,赋值给现在的PC,这样便实现了函数的正确返回,即返回到了函数调用时下一个指令的位置。CPU可以继续执行原先函数内剩下的代码。

  也用到bl指令,会改变我们最开始进入clock_init时的lr值,所以也要push暂时保存起来。

  对于使用哪个寄存器来传递返回值,是根据ARM的APCS寄存器的使用约定而设计的,最好按照其约定的来处理,不要随便改变它。这样程序将更加规范。

  堆栈是一种具有“后进先出”(LIFO---Last In First Out)特殊访问属性的存储结构。堆栈一般使用RAM 物理资源作为存储体,再加上LIFO 访问接口实现。堆栈的实现方法:在随机存储器区划出一块区域作为堆栈区,数据可以一个个顺序地存入(压入)到这个区域之中,这个过程称为‘压栈’(push )。通常用一个指针(堆栈指针 SP---StackPointer)实现做一次调整,SP总指向最后一个压入堆栈的数据所在的数据单元(栈顶)。从堆栈中读取数据时,按照堆栈 指针指向的堆栈单元读取堆栈数据,这个过程叫做 ‘弹出’(pop ),每弹出一个数据,SP 即向相反方向做一次调整

  ,如此就实现了后进先出的原则。堆栈是计算机中广泛应用的技术,基于堆栈具有的数据进出LIFO特性,常应用于保存中断断点、保存子程序调用返回点、保存CPU现场数据等,也用于程序间传递参数。ARM处理器中通常将寄存器R13作为堆栈指针(SP)。ARM处理器针对不同的模式,共有 6 个堆栈指针(SP),其中用户模式和系统模式共用一个SP,每种异常模式都有各自专用的R13寄存器(SP)。它们通常指向各模式所对应的专用堆栈,也就是ARM处理器允许用户程序有六个不同的堆栈空间。这些堆栈指针分别为R13、R13_svc、R13_abt、R13_und、R13_irq、R13_fiq,如表2-3堆栈指针

  堆栈是一种具有“后进先出”(LIFO—Last In First Out)特殊访问属性的存储结构。堆栈一般使用RAM 物理资源作为存储体,再加上LIFO 访问接口实现。堆栈的实现方法:在随机存储器区划出一块区域作为堆栈区,数据可以一个个顺序地存入(压入)到这个区域之中,这个过程称为‘压栈’或“入栈”(push )。通常用一个指针(堆栈指针 SP—Stack Pointer)实现做一次调整,SP 总指向最后一个压入堆栈的数据所在的数据单元(栈顶)。从堆栈中读取数据时,按照堆栈 指针指向的堆栈单元读取堆栈数据,这个过程叫做 ‘弹出’或“出栈”(pop ),每弹出一个数据,SP 即向相反方向做一次调整,如此就实现了后进先出的原则

  SP是一个8位专用寄存器,它批示出堆栈顶部在内部RAM块中的位置。系统复位后,SP初始化为07H,实际上堆栈是由08H单元开始的。考虑08H~1FH单元分别属于工作寄存器区1~3,若在程序设计中用到这些区,则最好把SP值改值为1FH或更大的值。 MCS-51的堆栈是向上生成的,若SP=60H,CPU执行一和调用指令或者响应中断后,PC进栈,PCL保护到61H,PCH保护到62H,SP=62H。

  以前稍微写过操作系统上的C程序,感受不出来:BSS段,堆栈的意义。到了在单片机上写程序也没有考虑这些问题。但是到了ARM上环境似乎没有那么简单了,C的环境要自己来创建,不然就不能用。这也深刻的感受到了C语言中原来难以理解的概念。裸机建立C语言环境-设置堆栈指针这个是使用C语言的首要条件,不过这个就是指定一个sp指针就可以了,很简单的。ldr sp, =4096。裸机建立C语言环境-清理BSS段如果C语言中用到的全局变量或者静态变量,这个编译的时候是把它们放到了BSS段,这个段在内存中。怎么建成的?手动写一个链接脚本,添加__bss_start __bss_end变量来表示BSS段的开始和结束。如下:SECTIONS

  概述 /

  前段时间分享文章《STM32的启动流程到底是怎样的?》之后,很多朋友问了关于堆栈的问题。今天就写点相关内容,让大家进一步了解堆栈的知识。1写在前面我们都知道堆栈位于RAM中,现在MCU的RAM相对较大(几十上百K),所以分配的堆栈也是足够大,很多人都不怎么关注这个堆栈的大小。但是,以前MCU的RAM比较小,甚至1K都不到,所以,以前的工程师就比较关心堆栈的大小。对于小项目而言,可能我们不用关心堆栈大小。但是,如果项目大了,你就要注意了,你堆栈大小设置不合理,很有可能导致Fault。想要知道堆栈有多大才合适,你就需要明白堆栈的作用,下面让大家进一步了解堆栈。2关于堆栈的基础知识我们先看一下两点经典的知识。1.程序的内存分配一个由C

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