如何将分支/跳转到Clang中的任意地址？

Question

我正在为一个嵌入式项目使用，该项目会跳回引导加载程序进行更新。Keil以前使用ARMCC作为编译器，下面的代码运行良好。

void run_bootloader(void)
{
    uint32_t runBootloaderAddress;

    // Read the entry point from bootloader's vector table
    runBootloaderAddress = *(uint32_t*)(0x00000004);
    void (*runBootloader)(void) = (void (*) (void))runBootloaderAddress;
    runBootloader();
}

Keil正在他们更新的版本中切换到Clang，我正在尝试移植代码。当调用runBootloader()时，该代码现在会导致重置。

当然，生成的程序集是不同的。因此，我从清单中提取了ARMCC生成的程序集，并将其编写为内联汇编程序。

void run_bootloader(void)
{
    __asm("PUSH     {r4-r6,lr}");

    __asm("MOVS     r0,#0");
    __asm("LDR      r4,[r0,#4]");
    __asm("MOV      r5,r4");
    __asm("BLX      r5");

    __asm("POP      {r4-r6,pc}");
}

跨过一步，寄存器中的值似乎与以前相同。但是ARMCC版本跳转到BLX上的引导加载程序，而Clang版本重置。从向量表中提取的地址在两种情况下都是相同的。

我见过有人提到Clang不允许类似于对这个答案的评论这样的事情。但是必须有一种方法可以跳回引导加载程序。我遗漏了什么？在我需要启用的链接器中有允许这种行为的设置吗？

更新

一些评论使我找到了一种更好的复位方法，它引导我到这篇文章，它讨论通过写入应用程序中断和复位控制寄存器(AIRCR)的SYSTEMRESETREQ位来重置处理器。这导致我在CMSIS头文件中找到了这个函数。我继承了代码，我不知道为什么不使用它。

/**
  \brief   System Reset
  \details Initiates a system reset request to reset the MCU.
 */
__STATIC_INLINE void __NVIC_SystemReset(void)
{
  __DSB();                                                          /* Ensure all outstanding memory accesses included
                                                                       buffered write are completed before reset */
  SCB->AIRCR  = (uint32_t)((0x5FAUL << SCB_AIRCR_VECTKEY_Pos)    |
                           (SCB->AIRCR & SCB_AIRCR_PRIGROUP_Msk) |
                            SCB_AIRCR_SYSRESETREQ_Msk    );         /* Keep priority group unchanged */
  __DSB();                                                          /* Ensure completion of memory access */

  for(;;)                                                           /* wait until reset */
  {
    __NOP();
  }
}

但是，没有运行引导加载程序，应用程序仍然重新启动。

更多信息

引导加载程序和应用程序是单独的项目。该应用程序正在运行带有CMSIS层的Keil。我的想法是，应用程序在自己的地址空间中运行，不知道引导程序。因此，当它重置时，它只在自己的地址空间内重置，并且引导加载程序永远不会运行。

我试图向应用程序通知引导加载程序，将其添加到我的分散文件中。

LR_IROM0 0x00  0x00012000   {
  ER_IROM0 0x0 0x00012000   {
   .ANY (+RO)
  }
}

但结果是一样的。

澄清一下，我真的想重新设置处理器。我试图跳转到引导加载程序，同时告诉它这不是一个正常的引导，而是一个更新。

工具链版本

PS C:\Keil_v5\ARM\ARMCC\bin> .\armcc.exe --version_number
5060750

PS C:\Keil_v5\ARM\ARMCLANG\bin> .\armclang.exe --version
Product: MDK Plus 5.25 (Flex)
Component: ARM Compiler 6.9
Tool: armclang [5ced1d00]

Target: unspecified-arm-none-unspecified

生成组件

C代码：

void run_bootloader(void)
{
    volatile uint32_t runBootloaderAddress;

    // Read the entry point from bootloader's vector table
    runBootloaderAddress = *(uint32_t*)(0x00000004);
    void (*runBootloader)(void) = (void (*) (void))runBootloaderAddress;
    runBootloader();
}

ARMCC：

                          AREA ||i.run_bootloader||, CODE, READONLY, ALIGN=1

                  run_bootloader PROC
;;;1335   }
;;;1336   void run_bootloader(void)
000000  b570              PUSH     {r4-r6,lr}
;;;1337   {
;;;1338   uint32_t runBootloaderAddress;
;;;1339   
;;;1340   // Read the entry point from bootloader's vector table
;;;1341   runBootloaderAddress = *(uint32_t*)(0x00000004);
000002  2000              MOVS     r0,#0
000004  6844              LDR      r4,[r0,#4]
;;;1342   void (*runBootloader)(void) = (void (*) (void))runBootloaderAddress;
000006  4625              MOV      r5,r4
;;;1343   runBootloader();
000008  47a8              BLX      r5
;;;1344   }
00000a  bd70              POP      {r4-r6,pc}
;;;1345   
                          ENDP

嘎吱声：

    .section    .text.run_bootloader,"ax",%progbits
    .hidden run_bootloader          @ -- Begin function run_bootloader
    .globl  run_bootloader
    .p2align    2
    .type   run_bootloader,%function
    .code   16                      @ @run_bootloader
    .thumb_func
run_bootloader:
.Lfunc_begin2:
    .loc    2 1338 0                @ ../_Primary/source/can_tools.c:1338:0
    .fnstart
    .cfi_startproc
@ BB#0:
    .save   {r7, lr}
    push    {r7, lr}
.Lcfi8:
    .cfi_def_cfa_offset 8
.Lcfi9:
    .cfi_offset lr, -4
.Lcfi10:
    .cfi_offset r7, -8
    .pad    #8
    sub sp, #8
.Lcfi11:
    .cfi_def_cfa_offset 16
.Ltmp8:
    .loc    2 1343 28 prologue_end  @ ../_Primary/source/can_tools.c:1343:28
    movs    r0, #4
    ldr r0, [r0]
    .loc    2 1343 26 is_stmt 0     @ ../_Primary/source/can_tools.c:1343:26
    str r0, [sp, #4]
    .loc    2 1344 52 is_stmt 1     @ ../_Primary/source/can_tools.c:1344:52
    ldr r0, [sp, #4]
    .loc    2 1344 12 is_stmt 0     @ ../_Primary/source/can_tools.c:1344:12
    str r0, [sp]
    .loc    2 1345 5 is_stmt 1      @ ../_Primary/source/can_tools.c:1345:5
    ldr r0, [sp]
    blx r0
    .loc    2 1346 1                @ ../_Primary/source/can_tools.c:1346:1
    add sp, #8
    pop {r7, pc}
.Ltmp9:
.Lfunc_end2:
    .size   run_bootloader, .Lfunc_end2-run_bootloader
    .cfi_endproc
    .cantunwind
    .fnend
                                        @ -- End function

Answer 1

什么版本的clang和它是如何使用的？

void run_bootloader(void)
{
    uint32_t runBootloaderAddress;

    // Read the entry point from bootloader's vector table
    runBootloaderAddress = *(uint32_t*)(0x00000004);
    void (*runBootloader)(void) = (void (*) (void))runBootloaderAddress;
    runBootloader();
}

gcc 8.2.0

00000000 <run_bootloader>:
   0:   2304        movs    r3, #4
   2:   b510        push    {r4, lr}
   4:   681b        ldr r3, [r3, #0]
   6:   4798        blx r3
   8:   bd10        pop {r4, pc}
   a:   46c0        nop         ; (mov r8, r8)

clang/llvm 3.8.0

00000000 <run_bootloader>:
   0:   b580        push    {r7, lr}
   2:   af00        add r7, sp, #0
   4:   2004        movs    r0, #4
   6:   6800        ldr r0, [r0, #0]
   8:   4780        blx r0
   a:   bd80        pop {r7, pc}

两者都应该正确运作，因为他们使用的是blx而不是bl。

如果您想模拟重置，但是您需要这样做

.thumb
mov r0,#0
ldr r1,[r0,#0]
ldr r2,[r0,#4]
mov sp,r1
bx r2

00000000 <.text>:
   0:   2000        movs    r0, #0
   2:   6801        ldr r1, [r0, #0]
   4:   6842        ldr r2, [r0, #4]
   6:   468d        mov sp, r1
   8:   4710        bx  r2

并在未编译C的汇编中执行。