STM32F4 不推送/弹出浮点寄存器答案

【问题标题】：STM32F4 not pushing/popping floating point registersSTM32F4 不推送/弹出浮点寄存器
【发布时间】：2016-08-31 13:47:58
【问题描述】：

我有密码

const float previousTemperature = getTemperature();
someNestedFunction();
someOtherActions();
setTemperature(previousTemperature);

我的问题是 someNestedFunction(); previousTemperature 被修改了。我查看了反汇编，在调用之前找不到任何可以推送或弹出存储previousTemperature 的寄存器的指令。

我检查了 ARM documentation 并指出：

FPU 中的其他寄存器，即 S0-S15 和 FPSCR，总是自动保存。

我的变量存储在 S18 中，那么如何确保它能够正确保存和恢复？我想找到一个避免弄乱 Asm 的解决方案。

我的处理器是 STM32F437ZGT，我使用 Keil uVision 5 编译器。

编辑：

到目前为止，我已经尝试评论someNestedFunction() 的内容，以找出究竟是什么在修改我的变量所在的寄存器。事实证明，它是通过调用

snprintf(msg, 10, "%4.2f", value/100.0f);

明天我会检查是否有任何东西破坏了堆栈。

编辑2：

previousTemperature 所在的寄存器毕竟是被推送/弹出的。我没有注意到，因为在 dissasebly 中使用了 D9 寄存器，它遮住了 S18 和 S19。此外，snprintf(msg, 10, "%4.2f", value/100.0f); 中的 value 似乎是一些未初始化的垃圾。更正后，previousTemperature 始终保持不变。但是，为什么会发生这种情况对我来说是个谜，我担心真正的问题仍然存在，我只是无法观察到任何症状。

【问题讨论】：

previosTemperature 与常量的变量名不同：注意错字：（previos vs. previous）。不过，我认为这只是将代码复制到问题中的错误。如果您没有使用任何内联汇编，那么这听起来像是一个编译器错误，除非您以某种方式对编译器撒谎。
@PeterCordes 是的，这是一个错字。我不在任何地方使用内联汇编。
如果它需要在函数调用中幸存下来，编译器应该把它放在一个 ABI 说是调用保留的寄存器中。我没有使用过 Keil 工具，但是为了让普通的 C 语义（比如变量保持其值！）正常工作，必须做任何特殊的事情是不正常的。
您确定变量保存在寄存器中吗？它不能保存在堆栈中吗？在这种情况下，您可能有一个错误会破坏someNestedFunction 中的堆栈。尝试评论它的一部分，直到你将问题缩小到罪魁祸首（这当然假设注释掉对someNestedFunction的调用首先“解决”了问题）
根据the ABI，s16-s31 是被调用者保存的，因此其中一个中间函数（或可能是中断处理程序）要么破坏堆栈，要么在编译器背后触摸 FP 寄存器。你想调试和修复那个，而不是在这个函数中绕开它。此外，在异常条目上调用者保存的寄存器的自动堆叠，也就是你所提到的，实际上与这里没有任何关系。

标签： c assembly arm keil compiler-bug

【解决方案1】：

很好的侦探工作，发现 reg 被保存为 D9。

你说的 snprintf 中什么样的未初始化垃圾？你传递了一个虚假的指针吗？如果是这样，那么snprintf 可能会覆盖堆栈上保存/恢复变量的位置，因为它收到的 buf 指针告诉它这样做。

损坏堆栈上的数据通常会导致错误的返回地址（导致段错误）或应该在函数调用中幸存的变量中的错误数据。

更新：如果只是未初始化的浮点数，那并不能解释任何事情。

建议：在D9保存和恢复的最外层设置断点。在保存它的堆栈地址上设置一个观察点，这样您就可以检测到内存何时被覆盖，而它仍然保存着变量的保存值。

【讨论】：

调用看起来像：char msg[10]; snprintf(msg, 10, "%4.2f", value/100.0f);，其中 value 是一个未初始化的浮点数。
@mactro：嗯，读取未初始化的浮点数并不能解释它。 :/ snprintf 仍应仅将 NaN 或一些十进制数字打印到 msg 中，并且始终以空值终止字符串。（与 strncpy 不同）。