Question

我试图在我的代码中检索IRQ处理程序的返回地址。我的目标是在看门狗定时器到期之前和复位之前使用WDT_IRQHandler（）保存PC的值以进行调试。我也在用其他IRQ测试这种方法来检查我是否掌握了这个想法。但似乎我没有。

我已阅读documentation可用的内容。我明白当异常发生时，8个寄存器被推送到堆栈： R0，R1，R2，R3，R12，LR，PC和XPSR。

我还读过堆栈自动双字对齐。所以在我看来，检索返回地址就像这样简单：

使用__builtin_frame_address（0）;
添加堆叠PC的偏移量（0x18），并读取值，该值应该是处理程序返回时将恢复到PC的值。

使用附带的调试器进行检查，情况似乎并非如此，该内存地址的内容并不总是指向闪存区域，甚至指向有效区域，并且无论如何它永远不会是PC的价值在POP指令之后假设。

代码工作正常，所以我认为这是我理解其工作原理的一个问题。

如果我检查反汇编，在某些IRQ中，在POPping（？）之前会向sp添加一个常量

00001924: 0x000009b0 ...TE_IRQHandler+280   add     sp, #36 ; 0x24
00001926: 0x0000f0bd ...TE_IRQHandler+282   pop     {r4, r5, r6, r7, pc}

在其他IRQ中，这不会发生。

据我所知，可能会发生更多寄存器被推送到堆栈，因此我如何确定检索PC的偏移量？

如果我在代码仍在IRQ处理程序中时检查SP周围的内存转储，我可以发现返回地址，但它始终位于一个奇怪的位置，与SP相比具有负偏移。我无法理解如何获得正确的地址。

Answer 1

由于两个原因，你不能依赖C处理程序内的堆栈指针：

寄存器总是被推送到抢占代码的活动堆栈。处理程序始终使用主堆栈（MSP）。如果中断抢占了从进程堆栈（PSP）运行的线程模式代码，则寄存器将被推送到PSP，并且您永远不会在处理程序中找到它们堆叠;
C例程可能会为局部变量保留一些堆栈空间，并且您不知道它有多少，因此您无法找到寄存器。

这就是我通常的做法：

void WDT_IRQHandler_real(uint32_t *sp)
{
    /* PC is sp[6] (sp + 0x18) */
    /* ... your code ... */
}

/* Cortex M3/4 */
__attribute__((naked)) void WDT_IRQHandler()
{
    asm volatile (
        "TST   LR, #4\n\t"
        "ITE   EQ\n\t"
        "MRSEQ R0, MSP\n\t"
        "MRSNE R0, PSP\n\t"
        "LDR   R1, =WDT_IRQHandler_real\n\t"
        "BX    R1"
    );
}

/* Cortex M0/1 */
__attribute__((naked)) void WDT_IRQHandler()
{
    asm volatile (
        "MRS R0, MSP\n\t"
        "MOV R1, LR\n\t"
        "MOV R2, #4\n\t"
        "TST R1, R2\n\t"
        "BEQ WDT_IRQHandler_call_real\n\t"
        "MRS R0, PSP\n"
    "WDT_IRQHandler_call_real:\n\t"
        "LDR R1, =WDT_IRQHandler_real\n\t"
        "BX  R1"
    );
}

这里的技巧是处理程序是一小段程序集（我使用了一个带有GCC asm的裸函数，你也可以使用一个单独的asm文件），它将堆栈指针传递给真正的处理程序。这是它的工作原理（对于M3 / 4）：

异常处理程序中LR的初始值称为EXC_RETURN（更多信息here）。其位有各种含义，如果活动堆栈为EXC_RETURN[2]，则0为MSP，如果活动堆栈为1，则我们感兴趣PSP TST LR, #4;
EXC_RETURN[2]检查MRSEQ R0, MSP并设置条件标记;
MSP将R0移至EXC_RETURN[2] == 0 MRSNE R0, PSP;
PSP将R0移至EXC_RETURN[2] == 1 LDR;
最后，BX / R0跳转到真实函数（MSP是第一个参数）。

M0 / 1变体类似，但从核心does not support IT blocks开始使用分支。

这解决了PSP / LR问题，因为它在任何编译器生成的堆栈操作之前运行，它将提供可靠的指针。我在函数中使用了一个简单的（非链接的）分支，因为我不必在它之后做任何事情，LR已经很好了。它节省了几个周期和R0-R3推/弹。此外，所有使用的寄存器都在while (index != -1) { var select = document.getElementById("recipes"); var opt = document.createElement("li"); opt.className = "list-group-item"; var link = document.createElement("a"); link.id = response.substring(0, index); link.onclick = function () { alert(link.id); }; link.textContent = response.substring(0, index); select.appendChild(opt); opt.appendChild(link); response = response.substring(index + 4); index = response.indexOf("~,;~"); }临时范围内，因此无需保留它们。

检索ARM Cortex M0上的异常的返回地址

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