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gcc - 如何在 Cortex-M 上的“noreturn”函数中重置堆栈指针？

问题描述

为了减轻堆栈溢出的可能性，我想在输入一个永远不会返回的函数后重置堆栈指针。我的代码中有两种情况会发生这种情况，main() 和一个将数据保存到闪存并进入深度睡眠的 shutdown_immediate() ISR。我使用 LTO 使代码适合，因此 main() 最终成为一个相当大的函数，需要为局部变量分配堆栈的一部分。

我的第一次尝试是__attribute__ ((noreturn))与调用结合使用 __builtin_unreachable()，但这不会以任何方式更改生成的程序集。然后我创建了一个内联汇编函数来将堆栈指针重置为最后一个 SRAM 地址，该地址首先在 main() 和 shutdown_immediate() 处理程序中调用。

inline __attribute__((always_inline)) void NO_RETURN (void)
{
        extern const uint32_t __stack_top__; // Defined in .ld file
        asm volatile ("ldr r3, %[stack_top]\n"
                      "mov sp, r3\n"
                      : /* no outputs */
                      : [stack_top] "m" (__stack_top__)
                      : /* no clobbers */
        );
}

int main (void)
{
    NO_RETURN();

    /* rest of the code here... */
}

void shutdown_immediate (void)
{
    NO_RETURN();
}

这会为 ISR 生成看似正确的代码。main()但是，在为局部变量等分配堆栈之后mov sp, r3会发生这种情况。一旦 main 开始分支，这将失败。

生成的汇编代码：

00007f60 <shutdown_immediate>:
    7f60:   b570        push    {r4, r5, r6, lr}
    7f62:   4b21        ldr r3, [pc, #132]  ; (7fe8 <shutdown_immediate+0x88>)
    7f64:   681b        ldr r3, [r3, #0]
    7f66:   469d        mov sp, r3
; ...
    7fe8:   00202000    eoreq   r2, r0, r0 ; last SRAM address


00001180 <main>:
    1180:   b5f0        push    {r4, r5, r6, r7, lr}
    1182:   4be7        ldr r3, [pc, #924]  ; (1520 <main+0x3a0>)
    1184:   b097        sub sp, #92 ; 0x5c ; This SUB must be _after_ 0x1188!
    1186:   681b        ldr r3, [r3, #0]
    1188:   469d        mov sp, r3
; ...
    1520:   00202000    eoreq   r2, r0, r0 ; Last SRAM address

有没有人有任何技巧可以正确地做到这一点？我总是可以创建NO_RETURN()函数的第二个变体，它将堆栈分配值作为参数，编译、反汇编、再次编译并在.sub sp, #nn之后插入所需的mov sp, r3，但这是一个混乱的解决方案。

架构：Cortex-M0

测试的工具链：

标签： gccarmembeddedcortex-m

解决方案

最强大的解决方案是main在汇编中实现并在main堆栈重置后从那里跳转到用户（根据需要重命名）。从长远来看，破解编译器逻辑太脆弱了。

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