UCOSII中OS_CPU_A.asm任务切换汇编代码 SUBS R0, R0, #0x20 为啥R0减去0x20

坏男孩

[mw_shl_code=asm,true]PendSV_Handler
    CPSID   I                                                
    MRS     R0, PSP                                            
    CBZ     R0, PendSV_Handler_Nosave                                 
        
      
        TST         R14, #0x10
        IT                 EQ
        VSTMDBEQ R0!, {S16-S31}
        
    SUBS    R0, R0, #0x20         
    STM     R0, {R4-R11}

    LDR     R1, =OSTCBCur                              
    LDR     R1, [R1]
    STR     R0, [R1]                                       

                                                         
PendSV_Handler_Nosave
    PUSH    {R14}                                          
    LDR     R0, =OSTaskSwHook                        
    BLX     R0
    POP     {R14}

    LDR     R0, =OSPrioCur                                   
    LDR     R1, =OSPrioHighRdy
    LDRB    R2, [R1]
    STRB    R2, [R0]

    LDR     R0, =OSTCBCur                                    
    LDR     R1, =OSTCBHighRdy
    LDR     R2, [R1]
    STR     R2, [R0]

    LDR     R0, [R2]                                          
    LDM     R0, {R4-R11}                                   
    ADDS    R0, R0, #0x20


        TST         R14, #0x10
        IT                 EQ
        VLDMIAEQ R0!, {S16-S31}
               
        MSR     PSP, R0                                          
    ORR     LR, LR, #0x04                                    
    CPSIE   I
    BX      LR                                            
        NOP
    end  [/mw_shl_code]
其中第11 12行部分
SUBS R0, R0, #0x20 ; Save remaining regs r4-11 on process stack
STM R0, {R4-R11}
这两行百思不得其解，大神给指点下
R0此时指向SP，R0自减0x20,就是SP自减0x20，为啥是这个数值，可否解释一下，还有就是STM指令解释下用法，手册中的都是STMIA,STMDM，啥的，没有纯粹的STM的用法

坏男孩

这个问题最终自己解决了，也许这就是学习的过程吧，自己提问，然后自己解答
SUBS R0, R0, #0x20
这行代码表示R0保存的地址（SP）减去0x20(32)，地址为啥呀减去32呢，SP是堆栈栈顶指针，SP减去32就是4*8，这里内存的地址是4个字节间隔访问的，应该是32位的缘故吧，因此也就是SP减去了8个内存的单元，为啥呢？因为马上要手动存储CPU的寄存器R4-R11了，STM     R0, {R4-R11}        ;保存剩余的R4-R11寄存器
从上面的指令看是先存储R4，依次到R11，STM指令在CortexM4中是一个连续存储一组寄存器（R4-R11）到一个连续的地址，STM其实还有选项IA，DB
STMIA，IA表示现增加（Increment），再访问（Access）
STMDB,DB表示先减小（Decrement），再访问（Access）
而这里STM默认表示STMIA，也就是说R0(SP)先增加，再访问，也就是先加4，然后存入R4,SP再加4，存入R5,一直到存完R11
这里说明一下，任务切换是通过中断实现的，中断过程会自动保存下面的部分:xPSR ,R15,R14,R12,R3-R0;
  xPSR ：    *(stk)    = (INT32U)0x01000000L;             /* xPSR   xPSR T位（第24位）置1，否则第一次执行任务时Fault，                                            */
        //xPSR的第九位为0就是不需要双字节对齐，
        //M4如果开启FPU，就默认是双字节对齐
  R15(PC):  *(--stk)  = (INT32U)task;                    /* Entry Point   PC肯定得指向任务入口，                                     */
  R14(LR): *(--stk)  = (INT32U)OS_TaskReturn;           /* R14 (LR) (init value will cause fault if ever used)*/
  R12:*(--stk)  = (INT32U)0x12121212L;             /* R12                                                */
  R3: *(--stk)  = (INT32U)0x03030303L;             /* R3                                                 */
  R2:  *(--stk)  = (INT32U)0x02020202L;             /* R2                                                 */
  R1: *(--stk)  = (INT32U)0x01010101L;             /* R1                                                 */
  R0: *(--stk)  = (INT32U)p_arg;                   /* R0 : argument   R0用于传递任务函数的参数，因此等于p_arg。                                   */


所以我们需要手动处理的就是R11-R4了，而且是最好按照顺序，R11紧贴着R0,依次为xPSR ,R15,R14,R12,R3，R2，R1,R0，R11,R10,...,R4,（注意，由于堆栈是向下生长的，每次一个入栈，其实内存地址是减小的）
进入中断后因为R0(含)已经入栈了，且R0中存的是栈顶指针，所以R0中的地址减小8*4，就是将SP指定R4该存的地方，执行完STM指令后SP指针就回到R0中了

正点原子

帮顶

坏男孩

大哥们给解答一下哦

坏男孩

正点原子 发表于 2018-6-26 01:07
帮顶

谢谢帮顶，更希望给点解答。。。

破风者

666666

wen123456

写的不错，学习了

lkj1995

stmia 應該是先寫后增加吧,a是after,減32后,從r4開始,到r11,地址自增一次寫進去,剛好R11紧贴着R0,這樣才是正確的,我也找了很多資料

潘长青

lkj1995 发表于 2020-4-2 14:05
stmia 應該是先寫后增加吧,a是after,減32后,從r4開始,到r11,地址自增一次寫進去,剛好R11紧贴着R0,這樣才是 ...

你是对的

潘长青

总所周知，一个指针表示一个8位数据的地址，而通用目的寄存器是32位的，也就是一个通用目的寄存器需要4个指针。
0x20等于32，PSP减去32个指针后，PSP指向空出8个32位宽数据空间的堆栈中的某处，这8个32位宽堆栈空间就是用来存放R4-R11这8个通用目的寄存器的。
STM指令默认为STMIAARMv4中STMLDM指令详解，意思是先往该地址写入数据，之后再增加地址，地址默认每次加4。
因此指令：
SUBS R0,R0,#0x20
STM R0,{R4-R11}
的过程示意如下图所示：

注意：在STM指令中，R0后面没有感叹号，所以R0不更新（基地址不写回）。

实际上，在《CM3&CM4权威指南》的第十章，对上下文切换也有提及，相关部分如下：



可以看到，在这里，ARM官方使用的是STMDB R0!,{R4-R11}。
而uCOS-II源码中的这部分，使用了：
SUBS R0,R0,#0x20
STM R0,{R4-R11}
它们与STMDB R0!,{R4-R11}是等价的。
同理，在下面手动出栈部分也是等价的。

jumie

潘长青 发表于 2020-12-22 23:07
总所周知，一个指针表示一个8位数据的地址，而通用目的寄存器是32位的，也就是一个通用目的寄存器需要4个指 ...

点赞！！！  一个感叹号让我纠结了3天，百思不得其解！！！！