【发布时间】：2019-04-10 09:50:49
【问题描述】：
我正在做一个项目，其中一些中断服务必须在汇编程序中处理。从中断向量包装器调用处理函数。处理程序主体是用汇编程序编写的，它在特定寄存器中接收单个（指针）参数。
代码目标是 MSP430，它必须使用 MSP430-gcc 和 TI 编译器进行编译。我已经有了 MSP430-gcc 的工作解决方案，它看起来像这样：
static void __attribute__((naked)) _shared_vector_handler(Timer_driver_t *driver) {
__asm__(
" MOVX.W %c[iv_register_offset](R12),R14 ; \n"
" ADD @R14,PC ; \n"
" RETA ; \n"
" JMP CCIFG_1_HND ; Vector 2 \n"
" JMP CCIFG_2_HND ; Vector 4 \n"
" JMP CCIFG_3_HND ; Vector 6 \n"
" JMP CCIFG_4_HND ; Vector 8 \n"
" JMP CCIFG_5_HND ; Vector 10 \n"
" JMP CCIFG_6_HND ; Vector 12 \n"
"TIFG_HND: \n"
" MOVX.A %c[overflow_handle_offset](R12),R14 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_param_offset](R14),R12 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_offset](R14),R14 ; \n"
" CALLA R14 ; \n"
" RETA ; \n"
"CCIFG_1_HND: \n"
" MOVX.A %c[ccr1_handle_offset](R12),R14 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_param_offset](R14),R12 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_offset](R14),R14 ; \n"
" CALLA R14 ; \n"
" RETA ; \n"
"CCIFG_2_HND: \n"
" MOVX.A %c[ccr2_handle_offset](R12),R14 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_param_offset](R14),R12 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_offset](R14),R14 ; \n"
" CALLA R14 ; \n"
" RETA ; \n"
"CCIFG_3_HND: \n"
" MOVX.A %c[ccr3_handle_offset](R12),R14 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_param_offset](R14),R12 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_offset](R14),R14 ; \n"
" CALLA R14 ; \n"
" RETA ; \n"
"CCIFG_4_HND: \n"
" MOVX.A %c[ccr4_handle_offset](R12),R14 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_param_offset](R14),R12 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_offset](R14),R14 ; \n"
" CALLA R14 ; \n"
" RETA ; \n"
"CCIFG_5_HND: \n"
" MOVX.A %c[ccr5_handle_offset](R12),R14 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_param_offset](R14),R12 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_offset](R14),R14 ; \n"
" CALLA R14 ; \n"
" RETA ; \n"
"CCIFG_6_HND: \n"
" MOVX.A %c[ccr6_handle_offset](R12),R14 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_param_offset](R14),R12 ; \n"
" MOVX.A %c[handler_offset](R14),R14 ; \n"
" CALLA R14 ; \n" ::
[iv_register_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _IV_register)),
[overflow_handle_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _overflow_handle)),
[ccr1_handle_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _CCR1_handle)),
[ccr2_handle_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _CCR2_handle)),
[ccr3_handle_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _CCR3_handle)),
[ccr4_handle_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _CCR4_handle)),
[ccr5_handle_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _CCR5_handle)),
[ccr6_handle_offset] "i" (offsetof(Timer_driver_t, _CCR6_handle)),
[handler_offset] "i" (offsetof(Timer_channel_handle_t, _handler)),
[handler_param_offset] "i" (offsetof(Timer_channel_handle_t, _handler_param)) :
);
}
翻译成英文：驱动结构包含IV寄存器在某个特定偏移处的地址。该地址上的内容被添加到 PC，因此跳转到特定标签（取决于设置的中断标志）发生。这是 TI 在user's guide，第 653 页中描述的推荐用法。所有标签的作用相同：它们从特定偏移量的驱动程序结构中获取指向某个句柄的指针。句柄再次具有某些特定的偏移函数指针（中断服务处理程序）和指向某个参数的指针，这些参数应传递给处理程序。简而言之，结构：
typedef struct Timer_driver {
// enable dispose(Timer_driver_t *)
Disposable_t _disposable;
// base of HW timer registers, (address of corresponding TxCTL register)
uint16_t _CTL_register;
...
// interrupt vector register
uint16_t _IV_register;
// stored mode control
uint8_t _mode;
// amount of CCRn registers
uint8_t _available_handles_cnt;
// main (CCR0) handle
Timer_channel_handle_t *_CCR0_handle;
// up to six (CCRn) handles sharing one interrupt vector
Timer_channel_handle_t *_CCR1_handle;
Timer_channel_handle_t *_CCR2_handle;
...
}
和
struct Timer_channel_handle {
// vector wrapper, enable dispose(Timer_channel_handle_t *)
Vector_handle_t vector;
// HW timer driver reference
Timer_driver_t *_driver;
// capture / compare control register
uint16_t _CCTLn_register;
// capture / compare register
uint16_t _CCRn_register;
// vector interrupt service handler
void (*_handler)(void *);
// vector interrupt service handler parameter
void *_handler_param;
...
}
现在的问题。
- 直到编译时才知道偏移量
- 我无法将一些 offsetof(s, m) 传递给汇编器
- 偏移量取决于使用的内存模型（指针大小为 16 位或 32 位）
- 偏移量取决于两个结构的第一个成员的大小，而这个大小取决于预处理器定义（1 个指针或 4 个指针）
- 无法预先计算偏移量，因为每个编译器都会在第一个成员结构中添加一些对齐和填充
- 第一个成员必须是第一个成员（不允许重新排序）
- TI 编译器不支持将编译时变量传递给内联汇编代码
目标：
- 支持两种编译器
- 不要重复代码，不要硬编码偏移量
- 如果可能，请避免将整个处理程序提取到 asm 文件并通过 .cdecls（或在 gcc 的情况下为 #include）包含标头。两种编译器都以不同的方式处理包含 C 头文件，结构偏移量也以不同的方式定义，并且需要对头文件进行一些重要的重组，我认为这几乎是不可能的。
当我使用 TI 编译器进行编译时，出现以下错误：
"../module/driver/src/timer.c", line 274: error #18: expected a ")"
"../module/driver/src/timer.c", line 285: warning #12-D: parsing restarts here after previous syntax error
1 error detected in the compilation of "../module/driver/src/timer.c".
gmake: *** [module/driver/src/timer.obj] Error 1
我的构建由 CMake 处理，我可以想到一种解决方案 - 只是将这些偏移量预生成到某些头文件中，该头文件应包含在驱动程序中。如何做到这一点的方法在here 中进行了描述。但如果可能的话，我也想避免这一步，因为它需要在 Code Composer Studio 中编译，所以不会运行 cmake。
那么如何创建 CMake 目标来预生成这些偏移量？还是有其他想法？
【问题讨论】：
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错误信息仅仅是因为在 asm 语句的结束之前有一个无关的 : )。
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使用 gcc 你可以这样做，因为它是extended assembly。使用 TI 编译器这是不可能的，内联汇编仅限于 __asm("assembler string")，因此不能将编译时变量传递给它。
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请注意，您的扩展 asm 缺少它所踩到的所有寄存器的 clobbers，因此即使您使用的是支持 GNU C 扩展的编译器，这也不是一个安全的例子。哦，nvm，你是在一个裸函数中做的，所以这很好，但会阻止它内联。
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只有当各种中断源的处理程序不同时，add-IV-to-PC 机制才有用。在这种情况下，您可以将句柄设为数组，并将 IV 值用作该数组的偏移量。而CALLA+RETA可以优化成跳转。无论如何，您为什么认为有必要使用汇编程序？编译器生成的代码是不是差很多？
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是否可以重新排序结构字段？
标签： c assembly cmake cross-compiling msp430