来自main的C函数未将arm推入堆栈
[英]C function from main is not pushing on stack in arm
问题描述
我正在为stm32l152C-discovery开发板的arm cortex-m3执行C代码，但我观察到来自main的函数调用没有被压入堆栈。 我已经分析了此源的asm代码，但发现还可以。 为了更好地理解，请在此处查看为C代码生成的asm代码：
main.elf: file format elf32-littlearm
*SYMBOL TABLE:
00000010 l d .text 00000000 .text
00000000 l d .debug_info 00000000 .debug_info
00000000 l d .debug_abbrev 00000000 .debug_abbrev
00000000 l d .debug_aranges 00000000 .debug_aranges
00000000 l d .debug_line 00000000 .debug_line
00000000 l d .debug_str 00000000 .debug_str
00000000 l d .comment 00000000 .comment
00000000 l d .ARM.attributes 00000000 .ARM.attributes
00000000 l d .debug_frame 00000000 .debug_frame
00000000 l df *ABS* 00000000 main.c
00000000 l df *ABS* 00000000 clock.c
20004ffc g .text 00000000 _STACKTOP
**00000028 g F .text 000000e0 SystemClock_Config**
20000000 g .text 00000000 _DATA_BEGIN
20000000 g .text 00000000 _HEAP
**00000010 g F .text 00000016 main**
20000000 g .text 00000000 _BSS_END
00000108 g .text 00000000 _DATAI_BEGIN
20000000 g .text 00000000 _BSS_BEGIN
00000108 g .text 00000000 _DATAI_END
20000000 g .text 00000000 _DATA_END
Disassembly of section .text:
00000010 <main>:
#define LL_GPIO_MODE_OUTPUT 1
void SystemInit() ;
int main()
{
10: b580 push {r7, lr}
12: b082 sub sp, #8
14: af00 add r7, sp, #0
int i = 0;
16: 2300 movs r3, #0
18: 607b str r3, [r7, #4]
SystemClock_Config();
**1a: f000 f805 bl 28 <SystemClock_Config>
for(;;)
i++;
1e: 687b ldr r3, [r7, #4]
20: 3301 adds r3, #1**
22: 607b str r3, [r7, #4]
24: e7fb b.n 1e <main+0xe>
}
00000028 <SystemClock_Config>:
* PLLDIV = 3
* Flash Latency(WS) = 1
* @retval None
*/
void SystemClock_Config(void)
{
28: b480 push {r7}
2a: af00 add r7, sp, #0
SET_BIT(FLASH->ACR, FLASH_ACR_ACC64);
2c: 4a33 ldr r2, [pc, #204] ; (fc <SystemClock_Config+0xd4>)
2e: 4b33 ldr r3, [pc, #204] ; (fc <SystemClock_Config+0xd4>)
30: 681b ldr r3, [r3, #0]
32: f043 0304 orr.w r3, r3, #4
36: 6013 str r3, [r2, #0]
MODIFY_REG(FLASH->ACR, FLASH_ACR_LATENCY, LL_FLASH_LATENCY_1);
38: 4a30 ldr r2, [pc, #192] ; (fc <SystemClock_Config+0xd4>)
3a: 4b30 ldr r3, [pc, #192] ; (fc <SystemClock_Config+0xd4>)
3c: 681b ldr r3, [r3, #0]
3e: f043 0301 orr.w r3, r3, #1
42: 6013 str r3, [r2, #0]*
}
执行循环围绕PC寄存器中的0x1a，0x1c，0x1e，0x20进行。
halted: PC: 0x0000001a
halted: PC: 0x0000001c
halted: PC: 0x0000001e
halted: PC: 0x00000020
halted: PC: 0x0000001a
halted: PC: 0x0000001c
halted: PC: 0x0000001e
halted: PC: 0x00000020
halted: PC: 0x0000001a
halted: PC: 0x0000001c
halted: PC: 0x0000001e
halted: PC: 0x00000020
它应该在0x1a处跳到0x28（SystemClock_Config）。
2 个解决方案
解决方案1
3 2017-09-14 00:29:40
一个非常简单的完全可行的示例：
向量
.thumb
.globl _start
_start:
.word 0x20001000
.word reset
.thumb_func
reset:
bl centry
done: b done
c
unsigned int fun ( unsigned int );
unsigned int centry ( void )
{
return(fun(5)+1);
}
fun.c
unsigned int fun ( unsigned int x )
{
return(x+1);
}
flash.ld
MEMORY
{
rom : ORIGIN = 0x00000000, LENGTH = 0x1000
}
SECTIONS
{
.text : { *(.text*) } > rom
.rodata : { *(.rodata*) } > rom
}
建立
arm-none-eabi-as --warn --fatal-warnings -mcpu=cortex-m0 vectors.s -o vectors.o
arm-none-eabi-gcc -Wall -Werror -O2 -nostdlib -nostartfiles -ffreestanding -mcpu=cortex-m0 -mthumb -c so.c -o so.o
arm-none-eabi-gcc -Wall -Werror -O2 -nostdlib -nostartfiles -ffreestanding -mcpu=cortex-m0 -mthumb -c fun.c -o fun.o
arm-none-eabi-ld -o so.elf -T flash.ld vectors.o so.o fun.o
arm-none-eabi-objdump -D so.elf > so.list
arm-none-eabi-objcopy so.elf so.bin -O binary
整个程序
00000000 <_start>:
0: 20001000 andcs r1, r0, r0
4: 00000009 andeq r0, r0, r9
00000008 <reset>:
8: f000 f802 bl 10 <centry>
0000000c <done>:
c: e7fe b.n c <done>
...
00000010 <centry>:
10: b510 push {r4, lr}
12: 2005 movs r0, #5
14: f000 f802 bl 1c <fun>
18: 3001 adds r0, #1
1a: bd10 pop {r4, pc}
0000001c <fun>:
1c: 3001 adds r0, #1
1e: 4770 bx lr
程序的模拟：
read32(0x00000000)=0x20001000
read32(0x00000004)=0x00000009
--- 0x00000008: 0xF000
--- 0x0000000A: 0xF802 bl 0x0000000F
--- 0x00000010: 0xB510 push {r4,lr}
write32(0x20000FF8,0x00000000)
write32(0x20000FFC,0x0000000D)
--- 0x00000012: 0x2005 movs r0,#0x05
--- 0x00000014: 0xF000
--- 0x00000016: 0xF802 bl 0x0000001B
--- 0x0000001C: 0x3001 adds r0,#0x01
--- 0x0000001E: 0x4770 bx r14
--- 0x00000018: 0x3001 adds r0,#0x01
--- 0x0000001A: 0xBD10 pop {r4,pc}
read32(0x20000FF8)=0x00000000
read32(0x20000FFC)=0x0000000D
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
--- 0x0000000C: 0xE7FE b 0x0000000B
确保它是一个没用的程序，但是它演示了引导和调用函数（函数地址未显示在堆栈上，当您执行调用（bl）时，r14获取返回地址，而r15获取分支的地址。您有诸如centry之类的嵌套函数（C入口点main（）不是重要的函数名，只要您的引导程序匹配，就可以随意调用入口点）调用fun，那么您需要保留返回地址，但您选择，通常将其保存在堆栈上。r4被推动只是为了使堆栈按abi在64位边界上对齐。
对于您的系统，通常将链接脚本设置为0x08000000（stm32）。
我们缺少的是二进制文件的开头，您可以对内存映像/二进制文件进行十六进制转储，以显示main之前的少数几个字节，包括main的前几条指令吗？
如果裸机程序没有正确执行最简单的启动步骤，那么您要做的第一件事就是检查二进制文件，其中入口点或矢量表取决于体系结构，并确保您正确构建了二进制文件。
在本例中，这是一个cortex-m，因此堆栈指针初始化值（如果您选择使用它）为0x00000000，您可以在其中放置任何内容，然后根据需要简单地覆盖sp。 .then地址0x00000004是复位向量，它是用于处理复位的代码的地址，其中lsbit设置为指示拇指模式。
因此0x00000008 | 1 = 0x00000009。
如果你没有
0x2000xxxx 0x00000011
那么您的处理器将无法正常启动。 我非常习惯使用0x08000000，以至于我不记得0x00000000是否适用于stm，理论上它应该...但是取决于您如何加载闪存以及当时芯片处于哪种模式/状态。
您可能需要链接为0x08000000，如果没有其他更改，则至少需要链接
0x2000xxxx 0x08000011
作为二进制/内存映像中的前两个字。
编辑
请注意，您可以制作单个二进制文件，该二进制文件可以与矢量或引导程序一起输入
.thumb
.thumb_func
.global _start
_start:
bl reset
.word _start
reset:
ldr r0,stacktop
mov sp,r0
bl notmain
b hang
.thumb_func
hang: b .
.align
stacktop: .word 0x20001000
在堆栈地址位置放置一个分支（b1填充空间），然后稍后加载堆栈指针。
或使用分支
.thumb
.thumb_func
.global _start
_start:
b reset
nop
.word _start
reset:
ldr r0,stacktop
mov sp,r0
bl notmain
b hang
.thumb_func
hang: b .
.align
stacktop: .word 0x20001000
解决方案2
1 2017-09-13 03:40:05
您的应用程序缺少中断表。 结果，处理器将指令作为中断向量读取，并且由于无法将这些指令解释为无效地址而反复出错。
使用STM32L1xx标准外设库中的支持文件来生成适当的链接器脚本和中断表。
从C函数推入堆栈
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