直接跳轉到另一個C++函數

我從TriCore移植到ARM Cortex（Thumb-2指令集）的小型學術操作系統。爲了讓調度程序工作，我有時需要直接跳轉到另一個函數，而無需修改堆棧或鏈接寄存器。直接跳轉到另一個C++函數

在三核（或者說，上的TriCore-G ++），此包裝的模板（對於任何三個參數的函數）的工作原理：

template< class A1, class A2, class A3 > 
inline void __attribute__((always_inline)) 
JUMP3(void (*func)(A1, A2, A3), A1 a1, A2 a2, A3 a3) { 
    typedef void (* __attribute__((interrupt_handler)) Jump3)(A1, A2, A3); 
    ((Jump3)func)(a1, a2, a3); 
} 

//example for using the template: 
JUMP3(superDispatch, this, me, next);

這將產生彙編指令J（又名JUMP）代替CALL，當跳轉到（否則正常的）C++函數superDispatch(SchedulerImplementation* obj, Task::Id from, Task::Id to)時，堆棧和CSA保持不變。

現在我需要上的ARM Cortex等效行爲（或者說，對於臂-NONE-Linux的gnueabi-G ++），即產生一個B（又名BRANCH）指令的，而不是BLX（又名BRANCH與鏈接和交換）。但是arm-g ++沒有interrupt_handler屬性，我找不到任何等價的屬性。

於是，我就訴諸asm volatile並直接寫彙編代碼：

template< class A1, class A2, class A3 > 
inline void __attribute__((always_inline)) 
JUMP3(void (*func)(A1, A2, A3), A1 a1, A2 a2, A3 a3) { 
    asm volatile (
        "mov.w r0, %1;" 
        "mov.w r1, %2;" 
        "mov.w r2, %3;" 
        "b %0;" 
          : 
          : "r"(func), "r"(a1), "r"(a2), "r"(a3) 
          : "r0", "r1", "r2" 
       ); 
}

到目前爲止，一切都很好，在我的理論，至少。在這種情況下，Thumb-2需要在寄存器中傳遞函數參數，即r0..r2，所以它應該可以工作。

但隨後的連接與

undefined reference to `r6'

在asm語句的結束括號死了...我不知道這是怎麼回事。好吧，我不是C++的專家，asm語法不是很簡單......所以有人給我提示了嗎？爲arm-g ++提供正確的__attribute__將是一種方法，修正asm代碼的提示將是另一種方法。另一種方法可能是告訴編譯器，當輸入asm語句時，a1..a3應該已經在寄存器r0..r2中（我查看了一下，但沒有找到任何提示）。

來源

2010-03-29 orithena

是a1，a2，a3指針嗎？嘗試將它們轉換爲'（void *）' – osgx 2010-03-29 16:33:27

ARM中斷處理程序的屬性是'interrupt'。請參閱http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Function-Attributes.html – 2010-03-29 16:45:47

@Mike：nope，該屬性仍會生成一個「BLX」指令... – orithena 2010-03-29 16:48:12

嗯，我現在想通了哪裏出了問題。

由於TriCore每次調用另一個函數時都使用上下文保存區域（CSA）來保存整個CPU上下文，因此直接跳轉到另一個函數的整個概念在ARM Cortex上沒有實際意義。把它看作是第二個獨立的堆棧，每個堆棧隨着每個CALL而增長，並且隨着每個RET縮小。並且每個CSA塊具有恆定的大小。另一方面，ARM Cortex使用一個簡單的標準堆棧（好吧，它知道系統堆棧和線程堆棧，但在這裏並不重要） - 而GCC只是保存每個函數所需的東西，所以每個框架都有不同的大小。簡單地跳到另一個函數是不可能的，因爲一旦跳轉功能開始保存它使用的非易失性寄存器，堆棧就會被破壞。

關於r6的未定義引用的鏈接器錯誤...我應該更仔細地閱讀指令集文檔。 B是無條件轉移到立即地址，BX是期望分支地址寄存器中的指令。我被手冊中的指令列表所迷惑，其中BX簡稱爲「分支交換」。我不想交換任何東西，我想要一個簡單的跳躍，所以我沒有進一步閱讀。

所以，在B與BX交換asm volatile代碼後，編譯了代碼。但是，如上所述，整個概念無法按預期工作。也許別人可以找到該代碼的用例，我不得不求助於經典函數調用...

來源

2010-03-31 16:35:02 orithena

鏈接錯誤是由嘗試使用分支指令跳轉到指針引起的。這會生成類似b r6的代碼，因爲r6不是符號，所以無法鏈接。將分支指令更改爲mov pc,%0，並且您應該得到正確的跳轉。

正如我在評論中提到的，ARM中斷處理程序聲明爲interrupt屬性，但是您發現這不影響它們的調用方式。我想這是一個特定於平臺的技巧，恰巧在TriCore上做正確的事情。

您可以嘗試使用GCC的擴展語法register int reg0 asm("r0") = a1;而不是易失性mov指令在特定寄存器中聲明變量。這可能會讓編譯器生成更好的代碼。

來源

2010-03-29 18:11:09

直接跳轉到另一個C++函數

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