Стек в контроллере ARM

В контроллере ARM есть физическая поддержка стека (имеется специальный регистр SP – Stack Pointer), хотя и нет каких-то особых команд для работы с ним – всё выполняется за счёт команд работы с памятью.
Многое из сказанного далее верно и для других систем (с оговорками, конечно).
Например, есть такие интересные команды STMDB (Store Multiple Decrement Before) и LDMIA (Load Multiple Increment After), которые умеют запихивать в память (доставать из памяти) сразу по куче регистров, изменяя указатель после записи каждого регистра.
Думаю, понятно, что первую команду можно использовать как операцию PUSH в x86-процессорах. Там она помещает содержимое одного указанного регистра в стек и изменяет указатель на вершину стека. Вторую – как POP, которая действует ровно наоборот – изменяет адрес вершины стека и записывает содержимое памяти по этому указателю в заданный регистр.

блаблабла...

Так, в общем-то, и сделано – такие команды (PUSH/POP) имеются в Thumb-режиме работы процессора. Но не надо думать, что это особые команды – все команды из этого набора специальным модулем декодируются в самые обычные ARM-команды, которые потом и исполняются.
Рассмотрим процесс этот поподробнее.
Например, в некоторый момент времени стек выглядит подобным образом:

После чего выполняется код:
MOV R0, #0xDEADBEEF ; Загрузить в регистр R0 число 0xDEADBEEF
PUSH {R0} ; Затолкнуть его в стек
Что произошло со стеком в этот момент?
Сначала изменился указатель стека в регистре SP: 0xF00 уменьшилось на 4 (т.к. размер любого регистра 32 бита, 4 байта) и стало 0xEFC. Дальше содержимое регистра R0 перекочевало в память по этому самому указателю. Всё. Вот картинка для наглядности:

Но ведь команда позволяет записать сразу несколько регистров! Как же процессор с ней разберётся?
Вот примерный код:
PUSH {R0,R5,LR} ; Для наглядности запишем аж 4 регистра
Регистр LR (Link Register), если кто не знает, показывает адрес команды, следующей за вызовом процедуры инструкцией BL (Branch with Link). То есть мы запоминаем его в стеке, чтоб не забыть, куда нам после завершения своих дел отдавать управление.
При чтении/записи нескольких регистров есть следующее правило – меньшие адреса достанутся регистрам с меньшим номером.
Порядок действий будет таков:
1. Уменьшился указатель стека на 4 и стал 0x0EF8.
2. Записалось значение регистра LR (как старший, у него номер 14 – R14).
3. Уменьшился указатель стека ещё на 4 и стал 0x0EF4.
4. Записалось значение регистра R5.
5. Уменьшился указатель стека ещё на 4 и стал 0x0EF0.
6. Записалось значение регистра R0.
На картинке показано, что будет в стеке после этих дел:

Конечно, там числа какие-то везде, но я условно обозначил, какие регистры куда попали.
Так, с записью разобрались. Как быть с чтением? А так же.
POP {R1} ; Достать элемент с вершины стека регистр R1
Вспоминаем полную инструкцию, тождественную этой – LDMIA. Значит, сначала будет читаться память, а потом увеличиваться адрес.
1. Поместим значение этой ячейки памяти в регистр R1.
2. Увеличим адрес на 4: 0x0EF4.
При этом элемент по адресу 0x0EF0 становится «недействительным» - никого теперь не заботит, что с ним станет.
Картинка:

А теперь несколько:
POP {R0,PC}
Такие команды легко встретить в конце различных процедур. Регистр PC (Program Counter) указывает всегда на следующую команду, которую будет процессор исполнять. И помним: младшие адреса – младшим регистрам. Всё честно и справедливо.
Значит так:
1. Запишем элемент с вершины стека (тот, что на краю) в регистр R0.
2. Увеличим указатель на 4: 0x0EF8.
3. Запишем элемент с новой уже вершины (содержимое LR ранее) в регистр PC (он R15, старший то есть), при этом мы окажемся в другой процедуре, где вызывали текущую, сразу после команды вызова.
4. Увеличим указатель на 4: 0x0EFC.

Так что всё достаточно с этим просто.

Компиляторы выделяют специально регион памяти для стека (а их может быть несколько) и везде можно настроить его размер. Помните – если у вас в памяти на пути стека встретятся какие-то переменные (ну он оказался немного больше ожидаемого), то вы их потеряете и вполне вероятно, что программа станет вести себя некорректно. Такого род ошибки очень коварны и могут долго прятаться, вылезая в самых неожиданных местах. Потому всегда давайте ему достаточно места.

Одним PUSH’ем теряем значение переменной по адресу 0x04FC:

Кстати, если писать на ассемблере или же свой компилятор, нам никто не мешает заставить расти стек вверх, в сторону больших адресов: есть команды STMIA и LDMDB. Не знаю, конечно, зачем это может понадобиться, но никто не мешает так делать.
В добавление – для каждого режима работы (User, IRQ, FIQ, …) надо настраивать отдельный стек.

@темы: arm, программизмы

---

Снилось, что выбирал и менял юбилейные монетки... Сегодня утром, выкладывая из кармана десятики накопившиеся немного опечалился, не увидев там выбранных .з.

THUMB Instruction Set.

@темы: сон

---

Ааа, мне снилось, что я кого-то косплеил и на мне был длинный парик в перпендикулярную розово-фиолетовую полосочку Оо

Был у Даши сегодня, вчера у Деры - делал блинчики)

А ещё здорово- письмо пришло из Ижевска ^^ Очень обрадовался:3

@темы: обычности

---

Кто знает - что за новое направление в "музыке" - рандомный набор звуков (голоса, шорохи, писки, трески, бульки, эффекты из игр типа денди и т.д.), намешанных на пять минут в некоем подобии ритма?

А мороженка, нехорошая, с подоконника всё-таки за ночь сбежала Т_Т Или же решила, что лучше уж сброситься с 10 этажа, чем быть съеденной?..

@темы: мии

---

Пересмотрел Торадору, ах, замечательное оно всё же:3

Проснулся в час, но до пяти лежал и дремал ^^"

Луна жёлтая и яркая за окном и даже одна звезда видна~

---

Нека и яблочко

тыц

@темы: рисовашки

---

Смотрелки

Хм, сегодня фоном смотрел трансляцию с Аниматрикса. Ээ, ндя. Хотя, конечно, были и неплохие выступления =) Печалит, что мало.

ечером узнал, что у Торадоры вышел новый эпизод - вот, смотрю :3

@темы: обычности

---

Стишок

Стишок

В день какой-то или в ночь,
Вечером, когда не в мочь,
Чиби-Люба в люле лёжа,
Прогоняла дрёму прочь.

Захотелось Любе встать,
Чаю пить иль хлеб кусать,
Али может быть вдруг даже,
Мне аж стыдно вам сказать.

Встатье - дело непростое:
Если ж даже Люба стоя
Умудрялась засыпать...
Впрочем, навык сей освоен.

Чай, еда, вкусняшки разны,
Только ж надо ведь до базы -
До кроватки доползать.
Смехом смех - вопрос не праздный.

Дело шло, успехи длились,
Люба главного добилась:
До кроватки доползла.
Доползла да утомилась.

Наконец-то, хоть к утру,
Или днём прям - я не вру,
Люба спюкать увалилась
У кровати на ковру.

Сон прекрасный без прикрас
К ней припёрся в тот же час.
Захотелось сну такому
Показать ей белый "Краз".

Сон начался очень просто:
Люба, маленького роста,
Чрез заборчик небольшой
Лезла с завидным упорством.

За забором тем, вдали,
Хорошенько посмотри -
Есть дворец один красивый,
Замков разных два иль три.

Любу любят, с ней дружа.
Пусть и Люба небольша:
За забором и за стенкой
Ей не видно ни шиша.

Вот печалька, что за бред:
Есть пейзаж, а Любы нет.
Люба есть, а нет пейзажа -
Ей забор не снял запрет.

Речка там течёт большая.
Нужно двигать поспешая -
Не желаем как-то стать
Для вампиров урожаем...

Ночью тут совсем не гладко:
Бродят тихо упырятки,
Вурдалаки, мертвецы!
Аж душа уходит в пятки.

А проблема есть одна:
За заборищем - стена.
Нужно всё тут расфигачить,
Если ж лезти ей не ня.

Ладно, ладно, споров нет,
Только надо инструмент
Нам найти и для крушенья,
И для записи легенд.

Солнце светит, птички здесь
Семечек вкушают смесь,
Нет у Любы инструментов -
Обыскали округ весь!

Но грустить совсем не надо, -
Есть решенье где-то рядом,
Оно скоро будет тут!
Люба смотрит странным взглядом...

Что-то страшно стало мне,
Где я? Вродь не на войне...
Но почто же так ужасно -
Дрожь пробрала по спине.

Сна конец уж очень близок,
Будет страннейшим сюрпризом
Любе маленькой оно.
Веет с моря тёплым бризом.

Сон решился очень быстро:
Там, вдали, раздался выстрел!
И приехал грузовик
Производства коммунистов...

Вспоминаем раз за разом:
Едет принц на белом "Кразе",
Любу милую спасать, -
Вот конец, вот так бы сразу!

><

@темы: просто ня, стишки

---

Осень

Скетчик .з. Почему-то на осеннюю тему~

Скетчик .з. Почему-то на осеннюю тему~

И вдогонку=)

И вдогонку=)



На улице жуть какая зима: -20 почти =D А я-то думаю, чего это у меня без перчаток руки мёрзнут уже второй день><

@темы: рисовашки

---

Рисунка

девочка

А сегодня таджик или кто там он сказал: "Ай шюд рипэа". А мы-то считали их необразованными=D

@темы: рисовашки

---

Играли в Munchkin - прикольная настолка=D

Смотрели с Дашей Холмса сегодня - надо бы прочитать книжки исходные:3

@темы: просто ня

---

Написал просто так в Гознак СПб с предложением, дабы они как-нибудь выпустили монету в 13 рублей =D Хотя, конечно, вряд ли такое случится .з.

@темы: монетики

---

Тяк, ждём новую монетку, какая же будет в январе?:3

А ещё мне хочется увидеть новую монетку номиналом в 25 рублей =D Это забавно~ Хотя было бы забавнее, выпусти бы кто монеты в 13 рублей=D

@темы: монетики

---

Лёша спамер, но не пройти квест, ежели никто не зарегистрируется тут Оо Это типа сайт для изучения инглиша.

Уу, точна! Надо надыбать книжку какую-нибудь на инглише - типа того же Шерлока и прочитать:3

@темы: спам

---

ГумФак такой ГумФак. Не даром говорят, что гуманитарный склад ума - это отсутствие математического. Вот про персонал кафедры ИнЯза - самое точное определение><

Уу, прошлое воскресенье было здорово ^^

@темы: уни~

---

Нельзя уставать так - спалось очень плохо, было жуть как холодно, хотя, вроде, батареи работают и сквозняков нет... Поначалу грели грелочки, потом остыли><

Брр, теперь ещё бобять глаза и шея >< Но ничего - к вечеру пройдёт:3 Вернусь с гос и посплю~

@темы: уни~

---

Как обычно - я делаю презентацию и реферат, кою сегодня сдавать и - трампампам - тут выключают как специально свет, дабы не было интернета, уу, нехорошие =D
И гугль не работает >< Тока яндекс...

@темы: уни~

---

Экзамен Лукьянова

Дабы было перед глазами.

Вопросы по курсу: «Специальные методы измерения физических величин».

Вопросы по курсу: «Специальные методы измерения физических величин»:
1. Фильтрация.
2. Преобразование Фурье.
3. Фазовое пространство. Аттрактор.
4. Энтропия и информация.
5. Энтропия Колмогорова.
6. Реакция Белоусова-Жаботинского.
7. Конвекция Релея-Бенара.
8. Динамические системы.
9. Размерность динамической системы.
10. Математический маятник как пример динамической системы.
11. Бифуркационная диаграмма.
12. Показатель Херста.
13. Фракталы. Хаос.
14. Консервативные и диссипативные системы.
15. Показатель Ляпунова.
16. Сечение Пуанкаре.
17. Гипотеза эргодичности.

@темы: уни~

---

Курсовик: «Проектирование комбинированного ПТП для измерения нестационарных тепловых потоков». Да, там не всё верно, но ежели кому интересно =D Оно сдано и всё ня.

@темы: уни~

---

Флешка моя, на 32 гига которая, какая-то ты подозрительная стала == Почему, когда ты нужна, я, сколько ни рой рюкзак, не могу найти тебя? А вот сейчас мне не нужна и от она - где и должна быть >< Но я ведь утром всё отделение перерыл - и не было!

@темы: мии