有关设置栈指针sp寄存器r13

初始化栈指针SP详解

为什么在调用C程序时,要在汇编(.S)文件中设置栈指针sp(Stack Pointer) r13?还有设置栈指针的时候赋的值是多少时如何确定的。

.text
.global _start

_start:

	/* 设置内存: sp 栈 */
	ldr sp, =4096 /* nand启动 */
//	ldr sp, =0x40000000+4096 /* nor启动 */
	
	/* 调用main */
	bl main

halt:
	b halt


为什么要nand启动设置成4096,nor启动设置为0x40000000+4096?


1.SDRAM的地址是 0x30000000 - 0x40000000。

2.Nand启动时,片内4K RAM基地址为0(在0地址处),Nor Flash不可访问。

3.Nor启动时,片内RAM地址为0x4000 0000,片内RAM在0x4000 0000往后的4k 此时的栈顶可以设置到内存的上限 0x40000000 + 4k(4096)。

4. 调用C函数时,返回地址、局部变量一般都保存在栈里,所以调用C程序时要设置栈指针
5. 之所以设成4096,是由于S4C2410、S3C2440从NAND Flash启动时,它的内部4K RAM的地址为0~4095,可以把栈指针指向最后──其实你也可以指向0~4095中间某个位置,只要不破坏要运行的代码就可以

在ARM架构中,栈指针SP,即R13)是一个关键的寄存器,主要用于管理函数调用过程中的栈操作。栈是一种后进先出(LIFO, Last In First Out)的数据结构,常用于保存函数调用时的返回地址、局部变量、参数传递等信息。 ### 栈指针的作用 1. **指向栈顶**:SP寄存器始终指向栈的顶部,即最新的数据压入栈的位置。栈在内存中通常是向下增长的,也就是说,当有新的数据被压入栈时,SP的值会减少(通常是减去数据的大小)。[^2] 2. **支持函数调用**:当调用一个函数时,返回地址(即调用函数后应继续执行的下一条指令地址)会被自动压入栈中,以便函数执行完毕后能够正确返回到调用点。[^3] 3. **保存寄存器状态**:在函数调用过程中,为了保护当前寄存器的状态不被破坏,通常会将需要保存的寄存器内容压入栈中。这样,在函数返回时可以通过出栈操作恢复这些寄存器的内容。[^3] ### 栈指针的操作 1. **压栈(PUSH)**:当需要将数据压入栈时,首先将SP指针的值减去数据的大小(以确保有足够的空间存储数据),然后将数据写入SP指针所指向的内存地址。例如,在ARM汇编中,使用PUSH指令将寄存器r0和r1的值压入栈中: ```assembly PUSH {r0, r1} ; 将寄存器 r0 和 r1 的值压入栈 ``` 执行该指令时,sp指针会自动减去8(假设每个寄存器为4字节),然后将r0和r1的值依次存储到sp指针所指向的内存地址。 2. **出栈(POP)**:当需要从栈中弹出数据时,首先将sp指针所指向的内存地址中的数据读取到目标寄存器中,然后将sp指针的值加上数据的大小。例如,在ARM汇编中,使用POP指令从栈中弹出数据: ```assembly POP {r0, r1} ; 从栈中弹出数据到寄存器 r0 和 r1 ``` 这样,栈顶的数据就被读取到了指定的寄存器中,并且SP指针也相应地更新到了新的栈顶位置。[^3] 3. **函数调用与返回**:在函数调用过程中,BL(Branch with Link)指令用于调用子程序,它会将返回地址存储到链接寄存器(LR/R14)中,并跳转到子程序的入口地址。当子程序执行完毕后,可以使用BX或MOV指令将LR中的返回地址加载到PC(程序计数器)中,从而实现返回到调用点。 ```assembly BL subroutine_name ; 调用子程序 ... BX lr ; 返回到调用点 ``` 在子程序内部,通常会使用PUSH和POP指令来保存和恢复寄存器状态,以保证调用前后寄存器的内容不变。[^1] ### 总结 ARM架构中的栈指针SP)在函数调用和数据管理中起着至关重要的作用。通过PUSH和POP指令,可以有效地管理栈中的数据,确保程序的正确性和稳定性。
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