了解程序集堆栈操作

Question

我正在裸机上写一个sdram测试程序。我是用C编写的，但现在我想修改生成的程序集，以防止程序使用sdram，这意味着没有堆栈。

我最近开始学习ARM汇编，我不明白编译器生成的汇编是如何使用以下代码中的堆栈的(我也不能通过阅读ARM :/找到答案)。32位的变量值被放在堆栈上，但是为什么push在函数的开头保留了3乘以32位？有人能在这里解释一下堆栈操作吗？

C代码：

/* ugly to have it as global but it reduces stack usage*/                                              
unsigned int const led_port[]= {0,0,1,1,2,2,3,3,4,4};
unsigned int const led_value_on[]={0x90,0x9,0x90,0x9,0x90,0x9,0x90,0x9,0x90,0x9};                      
unsigned int const masks[] = {0xf0,0xf,0xf0,0xf,0xf0,0xf,0xf0,0xf,0xf0,0xf};                           
unsigned int const led_value_off[]={0x80,0x8,0x80,0x8,0x80,0x8,0x80,0x8,0x80,0x8};                     

 void gbe_led_on(int i)
 {                        
         unsigned int value = 0;                                                                                
         phy_read(led_port[i], 0x10, &value);                                                                   
         value &= ~masks[i];
         value |= led_value_on[i];                                                                              
         phy_write(led_port[i], 0x10, value);
 }

生成的程序集(来自gcc-arm-elf)：

     <gbe_led_off>:
push    {r4, r5, r6, lr}        /* ;reserve space on the stack for 3 32 bits variables + return address */
ldr     r5, [pc, #84]   ; ffff1578 <gbe_led_off+0x60>  /*r5=led_port (array base address) */
sub     sp, sp, #8              /* sp = sp-8 (decimal 8) what does it point to??*/
ldr     r4, [r5, r0, lsl #2]    /* r4 = *(led_port+i)&0x00ff, (shift from 16 bits) */
add     r2, sp, #8              /* r2 = sp+8 (decimal 8) why???*/
mov     r6, r0                  /* r6 = i */
mov     r3, #0                  /* r3 = 0 */
mov     r0, r4                  /* r0 = led_port[i]*/
str     r3, [r2, #-4]!          /* r3 = *(sp+8-4); update r2, to which value???*/
add     r5, r5, r6, lsl #2      /* r5 = led_port[i] & 0x00ff */
mov     r1, #16                 /* r1 = 16 (decimal) */
bl      ffff13f8 <phy_read>     /* call phy_read with arguments on r0, r1, r2*/
ldr     r1, [r5, #40]   ; 0x28  /* r1 = masks[i] */
ldr     r3, [sp, #4]            /* r3 = *(sp+4) ????*/
ldr     r2, [r5, #120]  ; 0x78  /* r2 = led_value_on[i] */
bic     r3, r3, r1              /* value &= masks[i] */
orr     r3, r3, r2              /* value |= led_value_on[i] */
mov     r0, r4                  /* r0 = led_port[i] */
mov     r2, r3                  /* r2 = value  */
mov     r1, #16                 /* r1 = 16    */  
str     r3, [sp, #4]            /* *(sp+4) = value; why do we do that???*/             
bl      ffff13cc <phy_write>    /* branch to phy_write with arguments on r0,r1,r2*/
add     sp, sp, #8              /* sp = sp+8 restore stack pointer before pop? */
pop     {r4, r5, r6, pc}        /* remove 4 bytes from the stack and branch to return address */
.word   0xffff1a30

Answer 1

推送是保存寄存器r4、r5和r6，根据ARM编程模型，所有这些寄存器都必须保留。lr的推送是为了在调用其他修改它的函数时保留返回地址。堆栈中的sub 8保留另外8个字节的内存供其他变量使用(value变量)-稍后在str r3, [2, #-4]行上使用。此外，指向phy_read和phy_write的分支链接bl也可能修改堆栈空间，因此堆栈内存的问题可能比您想象的更大。另外，你最后的4个字节的pop评论是不正确的-它是16个字节的空间被释放。

现在，在RAM方面，您有哪些可用的资源？你需要一些东西，否则你的unsigned int value将没有任何地方工作，更不用说你的电话了。你必须有一些可用的东西。如果你这样做了，你可以通过链接器脚本和section指令告诉你的C程序，省去了汇编的麻烦。