编译器如何处理函数的调用

概要

本文系统化分析了函数调用的过程，从汇编、寄存器、堆栈、map文件和内存四个方面提供了详细分析。通过一个示例，说明了编译器在函数调用时的具体操作。

环境介绍

文章以串口输入指令的处理流程为例，详细讲解了从中断接口调用到解析命令的过程。重点分析了在调用shell_cmd_parse函数时的寄存器变化和堆栈操作。

步骤

首先，分析了在断点处寄存器的状态，指出寄存器R0-R12的值不确定，SP指向当前堆栈地址，LR保存了返回地址，PC表示当前程序执行地址。通过Diassembly窗口观察即将执行的指令，解释了寄存器之间的值传递以及PC寄存器的特殊行为。

接下来，分析了单步进入shell_cmd_parse函数后寄存器的变化。重点观察了R0、R1、LR和PC寄存器的新值，以及这些值如何对应到函数参数和返回地址。

进一步分析了在shell_cmd_parse函数中的现场保护动作，包括LR的保存和R4-R11寄存器的保护。同时，堆栈偏移量的计算和具体的堆栈数据也被仔细检查。

文章还描述了为shell_cmd_parse函数分配堆栈空间的过程，以及局部变量和堆栈的使用情况。并且，探讨了堆栈溢出的底层原理，说明了过长的指令输出导致越界访问时，堆栈中数据的变化可能会引发hard fault错误。

最后，文章鼓励读者关注“一起学嵌入式”公众号，加入技术交流群，并分享或点赞文章。