DSP編程技巧---理解函數的調用過程

　　一.父函數調用子函數

　　在父函數調用子函數(被調函數)時，通常會執(zhí)行以下的步驟：

　　1.如果寄存器不是SOE類型的(入口保存，save on entry)，即它的值沒有被被調用函數占用，但是在被調用函數返回值之后又會用到該寄存器的值的話，則該寄存器的值被保存在棧中。

　　2.如果被調函數返回一個結構體，則調用函數會為結構體分配空間，并且把這段空間的地址作為第一個參數傳遞給被調函數，被調函數需要創(chuàng)建一個該結構體的本地副本。

　　3.傳遞給被調函數的參數一般情況下會保存在寄存器中，在必要的情況下則會保存在棧中，因為寄存器的數量有限;具體的規(guī)則是：

　　(1)如果目標器件是FPU，并且傳遞的有32位的浮點從那時，則前4個浮點參數被保存在R0H-R3H這4個FPU寄存器中(注意與CPU寄存器AR0H-AR3H相區(qū)別)。

　　(2)如果有64位的整形(longlong)參數，則第一個64位整形參數的高32位存入ACC寄存器中，低32位存入P寄存器中，其它的64位整形參數按照逆序(函數聲明中參數列表里最左邊的參數最后被壓入棧中)保存在棧中。

　　此外，如果P寄存器被用于參數傳遞，則對該函數的裝入(prolog)和排空(epilog)的提取的優(yōu)化功能(通過減小性能達到減小程序尺寸)被禁止。

　　(3)如果參數中有任何的32位長整形或者浮點型，則第一個會放入ACC寄存器中，其它的32位參數則按照逆序保存在棧中。

　　(4)指針參數被放入CPU寄存器XAR4和XAR5中，其它的指針則存入棧中。

　　(5)剩余的16位的參數在CPU寄存器AL，AH，XAR4和XAR5可用的情況下，按照這一寄存器的順序被保存在它們中。

　　4.任何沒有被存入寄存器的參數都會被以逆序壓入棧中，所有的32位參數在壓入棧中時都會對齊到偶數地址。

　　如果一個函數的參數中使用了省略號，即參數個數是可變的，則最后一個顯式聲明的參數在壓入棧中之后，它在棧中的地址可以用來定位未顯式聲明的參數。

　　5.棧指針SP必須在父函數調用子函數之前偶對齊。如果不是偶對齊，則需要把SP加1.

　　6.父函數使用LCR指令(使用返回程序指針寄存器RPC的方式來進行22位的長調用)來調用子函數，在調用時RPC寄存器的值會被壓入棧中，從而可以把返回地址保存在RPC寄存器中。

　　7.最后，棧被對齊到函數的邊界上。

　　二.子函數響應父函數

　　在子函數被調用時，通常會執(zhí)行以下的步驟：

　　1.如果被調函數修改了XAR1、XAR2或者XAR3的值，則必須保存它們的值，因為在調用前后，父函數假設這3個寄存器的值在被返回之前是被保留的。如果目標是FPU，并且在被調函數中修改了R4H-R8H的值，則同樣需要保存它們的值。

　　2.被調用的函數需要在棧中為所有的本地變量、臨時存儲區(qū)域已經任何被調用的參數分配足夠的空間。在通過為SP寄存器加偏移量跳轉到被調函數之后，這段存儲空間就立刻被分配了。

　　3.棧被對齊到函數的邊界上。

　　4.如果被調用的函數參數中有結構體，則它實際接收到的是該結構體的指針。如果在被調函數中對該結構體進行了寫操作，則必須在棧中分配空間以創(chuàng)建該結構體的副本，在完成操作之后把本地結構體通過指針復制回原有的結構體。如果在被調函數中不對傳入的結構體參數進行寫操作，則可以通過對其指針的操作來完成參數的引用。

　　5.完成參數傳入之后，被調函數執(zhí)行它本身的代碼。

　　6.功能執(zhí)行完成之后，被調函數返回值，根據返回值的類型，它們值的保存位置分別為：

　　16位整數：AL寄存器

　　32位整數：ACC寄存器

　　64位整數：ACC和P寄存器

　　16位或者22位指針：XAR4寄存器

　　FPU下的32位浮點數：R0H寄存器

　　結構體：其指針保存在XAR4寄存器中

　　在返回結構體的情況下，例如s=f(x)，其中s為結構體，f為函數，則可以直接用f(&s,x)的方式在父函數中調用子函數f，通過結構體指針，被調函數可以自動返回結構體的值了。

　　7.通過把SP中減去調用子函數時加的偏移量，SP寄存器可以重新指向父函數。

　　8.被調函數恢復所有在第一步中保存的建城七隊值。

　　9.被調函數使用LRETR(使用PC指針返回)指令返回，PC寄存器的值被置為RPC寄存器中的值，即返回地址，然后RPC寄存器中的原有值被推出棧并重新保存在RPC寄存器中。

　　通過以上的描述，可以看出棧在函數調用前后起著非常關鍵的中繼作用。所以，如果在調用時傳遞的參數非常多，例如傳遞了一個很長的數組，或者有多個64位的參數，則棧很有可能沒有足夠的空間來完成參數的暫存，造成棧的溢出，甚至造成程序運行結果的異常或者錯誤的輸出結果，因為編譯器無法檢查棧的溢出錯誤(除非我們自己編寫某些代碼來檢測)，所以要為棧分配一個相對較大的存儲空間，它的默認值是1K字。即使是非常小的程序，常用例程里棧的長度也往往能達到0x400這樣的長度。