DSP编程技巧---理解函数的调用过程
一.父函数调用子函数
在父函数调用子函数(被调函数)时,通常会执行以下的步骤:
1.如果寄存器不是SOE类型的(入口保存,save on entry),即它的值没有被被调用函数占用,但是在被调用函数返回值之后又会用到该寄存器的值的话,则该寄存器的值被保存在栈中。
2.如果被调函数返回一个结构体,则调用函数会为结构体分配空间,并且把这段空间的地址作为第一个参数传递给被调函数,被调函数需要创建一个该结构体的本地副本。
3.传递给被调函数的参数一般情况下会保存在寄存器中,在必要的情况下则会保存在栈中,因为寄存器的数量有限;具体的规则是:
(1)如果目标器件是FPU,并且传递的有32位的浮点从那时,则前4个浮点参数被保存在R0H-R3H这4个FPU寄存器中(注意与CPU寄存器AR0H-AR3H相区别)。
(2)如果有64位的整形(longlong)参数,则第一个64位整形参数的高32位存入ACC寄存器中,低32位存入P寄存器中,其它的64位整形参数按照逆序(函数声明中参数列表里最左边的参数最后被压入栈中)保存在栈中。
此外,如果P寄存器被用于参数传递,则对该函数的装入(prolog)和排空(epilog)的提取的优化功能(通过减小性能达到减小程序尺寸)被禁止。
(3)如果参数中有任何的32位长整形或者浮点型,则第一个会放入ACC寄存器中,其它的32位参数则按照逆序保存在栈中。
(4)指针参数被放入CPU寄存器XAR4和XAR5中,其它的指针则存入栈中。
(5)剩余的16位的参数在CPU寄存器AL,AH,XAR4和XAR5可用的情况下,按照这一寄存器的顺序被保存在它们中。
4.任何没有被存入寄存器的参数都会被以逆序压入栈中,所有的32位参数在压入栈中时都会对齐到偶数地址。
如果一个函数的参数中使用了省略号,即参数个数是可变的,则最后一个显式声明的参数在压入栈中之后,它在栈中的地址可以用来定位未显式声明的参数。
5.栈指针SP必须在父函数调用子函数之前偶对齐。如果不是偶对齐,则需要把SP加1.
6.父函数使用LCR指令(使用返回程序指针寄存器RPC的方式来进行22位的长调用)来调用子函数,在调用时RPC寄存器的值会被压入栈中,从而可以把返回地址保存在RPC寄存器中。
7.最后,栈被对齐到函数的边界上。
二.子函数响应父函数
在子函数被调用时,通常会执行以下的步骤:
1.如果被调函数修改了XAR1、XAR2或者XAR3的值,则必须保存它们的值,因为在调用前后,父函数假设这3个寄存器的值在被返回之前是被保留的。如果目标是FPU,并且在被调函数中修改了R4H-R8H的值,则同样需要保存它们的值。
2.被调用的函数需要在栈中为所有的本地变量、临时存储区域已经任何被调用的参数分配足够的空间。在通过为SP寄存器加偏移量跳转到被调函数之后,这段存储空间就立刻被分配了。
3.栈被对齐到函数的边界上。
4.如果被调用的函数参数中有结构体,则它实际接收到的是该结构体的指针。如果在被调函数中对该结构体进行了写操作,则必须在栈中分配空间以创建该结构体的副本,在完成操作之后把本地结构体通过指针复制回原有的结构体。如果在被调函数中不对传入的结构体参数进行写操作,则可以通过对其指针的操作来完成参数的引用。
5.完成参数传入之后,被调函数执行它本身的代码。
6.功能执行完成之后,被调函数返回值,根据返回值的类型,它们值的保存位置分别为:
16位整数:AL寄存器
32位整数:ACC寄存器
64位整数:ACC和P寄存器
16位或者22位指针:XAR4寄存器
FPU下的32位浮点数:R0H寄存器
结构体:其指针保存在XAR4寄存器中
在返回结构体的情况下,例如s=f(x),其中s为结构体,f为函数,则可以直接用f(&s,x)的方式在父函数中调用子函数f,通过结构体指针,被调函数可以自动返回结构体的值了。
7.通过把SP中减去调用子函数时加的偏移量,SP寄存器可以重新指向父函数。
8.被调函数恢复所有在第一步中保存的建城七队值。
9.被调函数使用LRETR(使用PC指针返回)指令返回,PC寄存器的值被置为RPC寄存器中的值,即返回地址,然后RPC寄存器中的原有值被推出栈并重新保存在RPC寄存器中。
通过以上的描述,可以看出栈在函数调
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