Return 您要在其中操作堆栈指针的程序

Question

大家好，

我正在尝试操作堆栈指针，在 "go_to_func" 函数的 return 之后，程序将 return 到 "func" 函数的开始并打开PORTD 位 3。我试过下面的代码，但它不起作用，程序仍然 returns 到 main 并打开 PORTD 位 2。我是不是遗漏了什么，或者我对堆栈的看法有误有效吗？

PS：我使用 Atmel Studio 7.0 for Atmega328p (Arduino uno)

#include <avr/io.h>

typedef unsigned char      uint8;
typedef unsigned short int uint16;

/*
    call go_to_func             SP -> |  somewhere in main  |
    *sp = (uint16_t)function;   SP -> |    start of func    |
*/

void func( void )
{
    /* PORTD ==> | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |  */
    PORTD = 0x08 ;
}

void go_to_func( void (*function)(void) )
{
    uint16 *sp = (uint16*)SP ;

    *sp = (uint16)function;

    /* after the return i want the SP to point to the start of func() */
}

int main(void)
{
    /* DDRD ==> | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |  */
    DDRD |= 0x0C ;

    go_to_func(func);

    /* PORTD ==> | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |  */
    PORTD = 0x04 ;

    while (1) 
    {
    }
}

更新：嗨，我做了一个更新，我在函数 noinline 中进行了更新，所以在汇编文件中调用现在出现了，但是当我传递 "func" 地址时 "go_to_func" 我希望将值 90 传递给 "func" 但是程序传递了值 72（在这一行 --> ldi r24, 0x48）

#define  CALL_FCT    __attribute__ ((noinline))

void  CALL_FCT  func( void )
{
    /* PORTD ==> | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |  */
    PORTD = 0x08 ;
    90: 88 e0           ldi r24, 0x08   ; 8
    92: 8b b9           out 0x0b, r24   ; 11
    94: 08 95           ret

    00000096 <go_to_func>:
}

void  CALL_FCT  go_to_func( void (*function)(void) )
{
    func_addr = (uint16)function ;
    96: 90 93 01 01     sts 0x0101, r25 ; 0x800101 <_edata+0x1>
    9a: 80 93 00 01     sts 0x0100, r24 ; 0x800100 <_edata>

    SP = (uint16)(&func_addr);
    9e: 80 e0           ldi r24, 0x00   ; 0
    a0: 91 e0           ldi r25, 0x01   ; 1
    a2: 9e bf           out 0x3e, r25   ; 62
    a4: 8d bf           out 0x3d, r24   ; 61
    a6: 08 95           ret

    000000a8 <main>:
}

int  CALL_FCT  main(void)
{
/* DDRD ==> | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 | 0 |  */
DDRD |= 0x0C ;
a8: 8a b1           in  r24, 0x0a   ; 10
aa: 8c 60           ori r24, 0x0C   ; 12
ac: 8a b9           out 0x0a, r24   ; 10

go_to_func(func);
ae: 88 e4           ldi r24, 0x48   ; 72
b0: 90 e0           ldi r25, 0x00   ; 0
b2: 0e 94 4b 00     call    0x96    ; 0x96 <go_to_func>

/* PORTD ==> | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |  */
PORTD = 0x04 ;
b6: 84 e0           ldi r24, 0x04   ; 4
b8: 8b b9           out 0x0b, r24   ; 11
ba: ff cf           rjmp    .-2         ; 0xba <main+0x12>

000000bc <_exit>:
bc: f8 94           cli

000000be <__stop_program>:
be: ff cf           rjmp    .-2         ; 0xbe <__stop_program>

Answer 1

我的第一个建议：转到输出目录（例如 debug）并找到一个 '.lss' 文件，尝试在那里找到 go_to_func 过程的反汇编，看看到底发生了什么调用 go_to_func 时的处理器。

虽然您访问 SP 指针的想法是正确的（将其值转换为 uint16_t 指针），但是您关于堆栈将在其顶部保留 return 地址的建议是完全正确的错了。

堆栈不仅用于存储return地址，当调用例程时，还用于存储局部变量和保存寄存器。因此，如果编译器想要在例程为运行时分配一些变量或在堆栈中保留一些寄存器，则 SP 将不再指向 return 地址。另外，编译器可能会使用"stack frame"：SP的初始值在例程开始时存储在一些寄存器中，然后在退出时完全恢复。

UPD: 或者，如您的示例所示，例程是内联的，没有调用或执行 returns，修改 SP 不会给您带来什么你在期待。

因此，在运行 C 代码中，无法保证SP 指针如何使用和更改。因此，要执行您需要的操作，您可能需要完全控制堆栈指针的使用方式，并在汇编程序上完全重写例程。

顺便说一句：如果你在multi-tasking上工作，你可能更想在不同的堆栈之间进行更改，而不是使用相同的堆栈，更改return地址在里面。

Return 您要在其中操作堆栈指针的程序

Return the program where you want manipulating the stack pointer

avr

arduino-uno