8051编译器生成不可重入函数的原因简析与使用的注意事项

1. 可重入函数和不可重入函数的概念

• 可重入函数：在函数的执行过程中，可以被打断并重新进入自身，或可以自己调用自己（用于递归处理）的函数；
• 不可重入函数：在函数的执行过程中，不可以被打断并重新进入自身，也不可自己调用自己。

2. 可重入函数编写的注意事项

• 简单来讲，在一般的体系架构中，函数中只要不使用全局资源（如全局变量），便可认为这个函数是可重入的。

  理由是，局部变量一般会保存到栈中或者寄存器中，每个函数都有自己的栈帧，寄存器中的局部变量，编译器也会保证在不同函数中是独立的。所以即使函数重入了，他们所访问的同一局部变量也是存储在不同的存储空间中。

3. 8051编译出不可重入函数的原因简析

8051即使不访问全局资源，编译出的函数也可能是不可重入的，理由如下：

• 简单来讲，8051受资源限制，编译器并不会为每个局部变量创建栈帧，实际上可能依旧放在全局数据段，本质上是全局的（“局部”特性仅在编译阶段起作用，运行时可被破坏）。

4. 函数重入的原因

• 多线程（多核），（8051一般不会有多核的处理器）
• 递归调用。
• 中断调用

4. 8051 编程中的注意事项

4.1 8051识别有重入风险的方法

• 编译器警告
• 人工识别

4.2 递归调用产生函数重入风险的的示例及编译器打印信息

void test (void)
{
    volatile int tmp[10];
    tmp[0]++;
    test();
}
void main (void)
{
    test();
    while(1);
}

4.3 中断调用产生函数重入风险的的示例及编译器打印信息

void test (void)
{
    volatile int tmp[10];
    tmp[0]++;
}
void INT0_IRQHandler (void) interrupt 0
{
    test();
}
void main (void)
{
    test();
    while(1);
}

4.4 8051不可重入函数重入的解决办法

• 关于递归调用，只能由人工判断和解决其风险,尽量避免递归。
• 不考虑多核的情况下，可通过关中断的方式保护函数在执行过程中不被打断。

4.5 8051编译器无法识别出重入风险的一种情况分析

• 在使用函数指针的情况下，编译器是无法识别出函数重入的风险的，如下示例，在中断中使用函数指针代替函数调用，编译器就无法发现函数的重入风险了：

  typedef void (*func_t) (void);
  void test (void)
  {
  	volatile int tmp[10];
  	tmp[0]++;
  }
  
  func_t p_test = test;
  void INT0_IRQHandler (void) interrupt 0
  {
  	p_test();
  }
  void main (void)
  {
  	test();
  	while(1);
  }
  

  注：编译器也仅仅是在编译期将可能的风险作为警告提示用户，而且可能存在有些风险发现不了的情况，这也对编程人员提出了更高的要求，但8051程序体量往往比较小，也是比较容易把控的，程序员在进行8051编程时尽量不要写有重入风险的程序。