调用树的保存
C51不把函数参数压栈(除非使用再入函数)。函数参数和全局变量被存入寄存器或固定的存储空间。这样阻止函数的再入。例如,一个函数调用它自己,它将覆盖它自己的参数或存储空间。函数的再入问题通过关键字“reentrant”来解决。函数指针的非再入函数的副作用,在执行中出现问题。
为了保护尽量多的数据空间,连接器执行调用树的性能分析,决定一些存储空间被安全的覆盖。例如,如果你的应用中包含main 函数,函数a,函数b,函数c,并且main函数调用a,b,c,但是a,b,c之间没有互相调用。在你应用中的调用树见出现如下:
MAIN
+→ A
+→ B
+→ C
这样A,B,C的存储空间可以被安全的覆盖。
当调用树不能正确的建立,函数指针将带来问题。因为连接器不能决定函数之间的引用。在这个问题上,没有自动的解决方法。
下面两个源文件将解答这个问题,使问题容易明白。第一个源文件FPCALLER.C,包括一个函数,它通过一个函数指针(fptr)调用另一个函数。
voidfunc_caller(long (code *fptr) (unsigned int))
{
unsigned char i;
for(i=0;i<10;i++)
{
(*ftpr)(i);
}
}
第二个源文件FPMAIN.C,包含C主函数和被func_caller调用的函数func。注意main函数调用func_caller,把func的地址作为参数传递给func_caller。
extern void func_caller (long (code *) (unsigned int));
int func (unsigned int count)
{
long j;
long k;
k = 0;
for (j = 0; j < count; j++)
{
k += j;
}
return (k);
}
void main (void)
{
func_caller (func);
while (1) ;
}
上面的两个的源文件编译和链接都没有错误。通过连接器,调用树的映射文件如下:
SEGMENTDATA_GROUP
+--> CALLED SEGMENTSTARTLENGTH
-------------------------------------------------
?C_C51STARTUP----------
+--> ?PR?MAIN?FPMAIN
?PR?MAIN?FPMAIN----------
+--> ?PR?_FUNC?FPMAIN
+--> ?PR?_FUNC_CALLER?FPCALLER
?PR?_FUNC?FPMAIN0008H000AH
?PR?_FUNC_CALLER?FPCALLER0008H0003H
在这个简单的例子中,许多信息可以从调用树里挖掘出来。?C_C51STARTUP段调用main函数的?PR?MAIN?FPMAIN,段名各部分解析:PR是代码存储区,MAIN是函数名,FPMAIN是定义函数所在的源文件名。
MAIN函数调用FUNC和FUNC_CALLER(根据调用树)。注意这是错误的。MAIN函数没有调用FUNC函数,但是它传递FUNC函数的地址给FUNC_CALLER函数。同时注意,根据调用树FUNC_CALLER没有调用FUNC。这是因为FUNC_CALLER是通过函数指针间接调用FUNC。
FPMAIN文件中的FUNC函数使用从0008H开始,长000AH字节的数据。FPCALLER文件中的FUNC_CALLER函数也使用从0008H开始,长0003H字节的数据。这是重要的。
FUNC_CALLER函数使用的存储区从0008H开始,FUNC函数使用的存储区也是从0008H开始。因为FUNC_CALLER函数调用FUNC函数,又因为两个函数使用相同的存储区,这样就产生了问题。当FUNC函数被FUNC_CALLER函数调用时,存储区将被FUNC_CALLER破坏。这个问题是怎样产生的?是由Keil 51编译器产生还是由连接器产生?
这个问题的原因是函数指针。当你使用函数指针时,你将总是遇到这样的问题。幸运的是,他们是容易被修改的。“OVERLAY”指令让你指定在调用树中,函数与其他函数是怎样连接的。
为了修正上面显示的调用树,FUNC函数必须从MAIN函数中删除,同时FUNC函数必须插入到FUNC_CALLER函数中。下面用“OVERLAY”指令修改后如下:
OVERLAY (?PR?MAIN?FPMAIN ~ ?PR?_FUNC?FPMAIN,
?PR?_FUNC_CALLER?FPCALLER ! ?PR?_FUNC?FPMAIN)
为了删除或插入相关的进入调用树,指定第一调用和第二调用。“~”符号用于删除相关的函数,“!”用于插入一个外部函数。例如?PR?MAIN?FPMAIN ~ ?PR?_FUNC?FPMAIN,意义是从MAIN函数中删除FUNC函数的调用。
经过调整连接命令,包括用“OVERLAY”指令修正调用树,调整后的映射文件如下:
SEGMENTDATA_GROUP
+--> CALLED SEGMENTSTARTLENGTH
-------------------------------------------------
?C_C51STARTUP----------
+--> ?PR?MAIN?FPMAIN
?PR?MAIN?FPMAIN----------
+--> ?PR?_FUNC_CALLER?FPCALLER
?PR?_FUNC_CALLER?FPCALLER0008H0003H
+--> ?PR?_FUNC?FPMAIN
?PR?_FUNC?FPMAIN000BH000AH
修正后的调用树中,FUNC_CALLER函数和FUNC函数使用独立存储空间。
函数指针列表
下面是一个典型的函数指针列表的定义:
long (code *fp_tab []) (void) = { func1, func2, func3 };
如果你的MAIN函数中通过fp_tab调用歌函数,连接映射文件出