Сообщество » Примеры программ

h1. Обзор работы со стеком

*Стек вызовов* (от англ. call stack; применительно к процессорам — просто «стек») — в теории вычислительных систем, LIFO-стек, хранящий информацию для возврата управления из подпрограмм (процедур) в программу (или подпрограмму, при вложенных или рекурсивных вызовах) и/или для возврата в программу из обработчика прерывания (в том числе при переключении задач в многозадачной среде).

При вызове подпрограммы или возникновении прерывания, в стек заносится адрес возврата — адрес в памяти следующей инструкции (в нашем случае параграф) приостановленной программы и управление передается подпрограмме или подпрограмме-обработчику. При последующем вложенном или рекурсивном вызове, прерывании подпрограммы или обработчика прерывания, в стек заносится очередной адрес возврата и т. д.

При возврате из подпрограммы или обработчика прерывания, адрес возврата снимается со стека и управление передается на следующую инструкцию (в нашем случае параграф) приостановленной (под-)программы.

Стек в мультиклеточном процессоре организован при помощи индексных регистров 38,39.

Регистр 38 имеет имя BP (база стека), регистр 39 называется SP (вершина стека).

Стек растёт от конца памяти данных и структурируется по кадрам. Один кадр состоит из группы элементов, находящихся

между SP и BP (между вершиной и базой стека). Один элемент кадра является 32-х битной ячейкой памяти.

Рассмотрим структуру стека при вызове на Си ассемблерной функции типа void, которая не возвращает результат и 

имеет два аргумента, например *void MDIO_WR(int phy_addr, int reg_num)*:

!Stack_void.jpg!

Рис 1. Структура стека функции void

+Адрес возврата+ - адрес для возвращения обратно в Си программу

+Аргумент1+ - значение переменной phy_addr

+Аргумент2+ - значение переменной reg_num

+Адрес BP+ - значение адреса, по которому располагалась база предыдущего кадра 

Вершина стека (SP) находится на 3 позиции выше базы стека (BP).

Для функции типа int, которая возвращает результат структура кадра немного изменится(появится поле для возвращаемого значения).

Например, рассмотрим следующую функцию *int MDIO_RD(int phy_addr, int reg_num)*:

!Stack_int.jpg!

Рис 2. Структура стека функции int

+Адрес возврата+ - адрес для возвращения обратно в Си программу

+Результат+ - значение возвращаемое функцией в Си

+Аргумент1+ - значение переменной phy_addr

+Аргумент2+ - значение переменной reg_num

+Адрес BP+ - значение адреса, по которому располагалась база предыдущего кадра 

Вершина стека (SP) находится на 4 позиции выше базы стека (BP).

Стек разумеется можно использовать для своих нужд, но при этом следует учесть, что в ассемблерном файле в котором реализована функция Си

должно быть сохранение исходных значений вершины и базы стека, а в конце ассемблерного файла их восстановление.

Рассмотрим пример сохранения исходных значений SP,BP и выделение кадра в размерностью *56/4* (SP-BP), в котором можно разместить 14 своих

ячеек по 4 байта:

<pre>

prologe:

    getl #SP

    getl #BP

    subl @2, 60

    wrl @2, #SP, -4

    setl #SP, @2

    subl @5, 4

    setl #BP, @1

    jmp get_put

complete

</pre>

Для восстановления вершины и базы стека можно использовать следующий универсальный параграф:

<pre>

epiloge:

    getl #BP

    addl @1, 4 

    setl #SP, @1

    rdl #BP

    setl #BP, @1

    rdl RDATA

    addl @6, 8

    wrl @2, @1

    jmp end_ret

complete

</pre>

Команды getl, setl записывают значение в индексный регистр, а команды wrl, rdl - в память данных по адресу, который записан в индексном регистре или получен в результате сложения.

!Stack_add.jpg!

Рис 3.Выделение кадра в размерностью *56/4*

Ознакомиться с примером работы со стеком можно в хранилище в папке LDM_MCP04->Test_time_delay