S5PV210开发板用汇编设置栈和调用C语言

Posted 2022-05-28 Lewin～

使用C语言前为什么要先用汇编设置栈？
C语言程序运行时需要栈，因为C语言中的局部变量都是用栈来实现的，如果没有设置栈就使用C语言，局部变量就会落空，程序就会死掉，所以在使用C语言前，我们需要先在汇编编写的启动代码中设置栈。

为什么使用51单片机和Ubuntu编写应用程序时我们没有设置栈依然能使用C语言？
原因是在单片机中已经由硬件设置提供了一个默认可用的栈，而在应用程序中我们编写的C程序其实并不是全部，编译器（gcc）在链接时会帮我们自动添加一个头，这个头就是一段引导C程序能够执行的汇编代码，在这个代码中就帮我们的C程序设置了栈及其他的运行时需要。

为什么不同CPU模式下都有各自独立的sp寄存器？
如果各个模式都使用同一个sp，意味着整个程序（操作系统内核程序，用户应用程序）都使用同一个栈，这样做，一旦用户程序编写出错（栈溢出），将会影响操作系统的正常运行，操作系统会崩溃，同时运行在操作系统上的其他应用程序也会崩溃。所以各个模式下要使用不同的sp，使用不同的栈，操作系统有自己的栈，每个应用程序也有自己的栈，互不干扰。

怎么设置栈？
我们要设置栈，并不是设置所有CPU模式下的栈，而是设置当前CPU模式下的栈，因为这个程序可能只用到一种CPU模式。S5PV210复位后默认是进入SVN模式下的，我们设置当前模式下的栈，只需直接操作sp即可。
需要注意的是，栈必须是当前一段可用的内存（可用的意思是这个地方是有被初始化过的可以访问的内存，而且这个内存只会被我们用作栈，不会被其他程序征用）
当前CPU刚复位（刚启动），外部的DDR尚未初始化，需要我们后续对其初始化，所以目前可用的内存只有内部的SRAM（因为它不需初始化即可使用）。因此我们只能在SRAM中找一段内存来作为SVC的栈。

在ARM中，ATPCS（ARM关于程序应该怎么实现的一个规范）要求使用满减栈，结合iROM_application_note中的memory map，可知SVC栈应该设置为0xD0037D80。
示例代码：

#define GPJ0CON 0xE0200240
#define GPJ0DAT	0xE0200244

#define WTCON   0xE2700000

#define SVN_STACK 0xD0037D80
.global _start
_start:
	/*关看门狗*/
	ldr r0, =0
	ldr r1, =WTCON
	str r0, [r1]
	/*设置SVN栈*/
	ldr sp, =SVN_STACK
	/*流水灯*/
	ldr r0, =0x11111111
	ldr r1, =GPJ0CON
	str r0, [r1]
led:
	ldr r0, =~(1<<3)
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]	
	bl delay
	ldr r0, =~(1<<4)
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]	
	bl delay	
	ldr r0, =~(1<<5)
	ldr r1, =GPJ0DAT
	str r0, [r1]
	bl delay
	b led

//	b .
	/*延时函数*/
delay:
	ldr r2, =3000000
	ldr r3, =0
delay_loop:
	sub r2, r2, #1
	cmp r2, r3
	bne delay_loop
	mov pc, lr