c - ARM Cortex-M处理器硬故障处理中的冗余代码

Question

来自 FreeRTOS.org ,关于 调试硬故障和其他异常在 ARM Cortex-M3 和 ARM Cortex-M4 微 Controller 上，根据 FreeRTOS 人员的说法，我们可以使用以下代码来调试 ARM Cortex-M 硬故障-

/* The fault handler implementation calls a function called
prvGetRegistersFromStack(). */
static void HardFault_Handler(void)
{
    __asm volatile
    (
        " tst lr, #4                                                \n"
        " ite eq                                                    \n"
        " mrseq r0, msp                                             \n"
        " mrsne r0, psp                                             \n"
        " ldr r1, [r0, #24]    <======== NOTE THIS LINE             \n"
        " ldr r2, handler2_address_const                            \n"
        " bx r2                                                     \n"
        " handler2_address_const: .word prvGetRegistersFromStack    \n"
    );
}

现在，据我了解，标记的行没有任何作用，也没有在对应的 prvGetRegistersFromStack 函数中使用:

void prvGetRegistersFromStack( uint32_t *pulFaultStackAddress )
{
/* These are volatile to try and prevent the compiler/linker optimising them
away as the variables never actually get used.  If the debugger won't show the
values of the variables, make them global my moving their declaration outside
of this function. */
volatile uint32_t r0;
volatile uint32_t r1;
volatile uint32_t r2;
volatile uint32_t r3;
volatile uint32_t r12;
volatile uint32_t lr; /* Link register. */
volatile uint32_t pc; /* Program counter. */
volatile uint32_t psr;/* Program status register. */

    r0 = pulFaultStackAddress[ 0 ];
    r1 = pulFaultStackAddress[ 1 ];
    r2 = pulFaultStackAddress[ 2 ];
    r3 = pulFaultStackAddress[ 3 ];

    r12 = pulFaultStackAddress[ 4 ];
    lr = pulFaultStackAddress[ 5 ];
    pc = pulFaultStackAddress[ 6 ];
    psr = pulFaultStackAddress[ 7 ];

    /* When the following line is hit, the variables contain the register values. */
    for( ;; );
}

pulFaultStackAddress 由 mrseq r0, msp 或 mrsne r0, psp 使用寄存器 r0 传递，它是函数中使用的唯一参数。那么 ldr r1, [r0, #24] 行有什么用途吗？

Answer 1

CPU、操作系统和编译器制造商经常合谋制定标准 ABI (aka Abstract Binary Interface)针对特定平台。它允许您将不同编译器/语言生成的目标文件与您的程序链接起来。调用约定定义了返回值和参数如何在调用者和被调用代码之间传递，以及允许以不同语言编写或由不同工具编译的可互操作组件所需的其他细节。

您在汇编代码中看到的是 should be documented by the ARM consortium 的 ABI 详细信息.为了从汇编程序中成功调用 C 代码，您必须了解 ABI。请注意，编译器编写者可以自由地以他们希望的任何方式实现他们的调用约定，因此您的里程数可能会有所不同。这就是我建议您查看 C 编译器文档的原因。大多数 C 编译器都提供可配置的调用方案，有时平台 ABI 是默认的，有时不是。

鉴于您的目标是 RTOS，他们可能有自己的 ABI，在这种情况下，他们可能修改了 OSS 编译器工具链，但很可能他们遵循 ARM Cortex ABI。如果目标板没有任何可用的操作系统，则一切皆有可能，您应该咨询板制造商以获取相关文档(如果有)。