ZHCADC5A June   2013  – June 2020

 

  1.   1
  2. 1 简介
    1. 1.1  ABI - MSP430
    2. 1.2  范围
    3. 1.3  ABI 变体
    4. 1.4  工具链和互操作性
    5. 1.5  库
    6. 1.6  目标文件的类型
    7. 1.7  段
    8. 1.8  MSP430 架构概述
    9. 1.9  MSP430 存储器模型
    10. 1.10 参考文档
    11. 1.11 代码片段表示法
  3. 2 数据表示
    1. 2.1 基本类型
    2. 2.2 寄存器中的数据
    3. 2.3 存储器中的数据
    4. 2.4 指针类型
    5. 2.5 复数类型
    6. 2.6 结构体和联合体
    7. 2.7 数组
    8. 2.8 位字段
      1. 2.8.1 易失性位字段
    9. 2.9 枚举类型
  4. 3 调用约定
    1. 3.1 调用和返回
      1. 3.1.1 调用指令
        1. 3.1.1.1 间接调用
        2. 3.1.1.2 直接调用
      2. 3.1.2 返回指令
      3. 3.1.3 流水线约定
      4. 3.1.4 弱函数
    2. 3.2 寄存器惯例
      1. 3.2.1 实参寄存器
      2. 3.2.2 被调用者保存的寄存器
    3. 3.3 实参传递
      1. 3.3.1 单个寄存器
      2. 3.3.2 寄存器对
      3. 3.3.3 拆分对
      4. 3.3.4 四倍字（四寄存器实参）
      5. 3.3.5 编译器辅助函数的特殊约定
      6. 3.3.6 C++ 实参传递
      7. 3.3.7 传递结构体和联合体
      8. 3.3.8 未在寄存器中传递的实参的栈布局
      9. 3.3.9 帧指针
    4. 3.4 返回值
    5. 3.5 通过引用传递并返回的结构体和联合体
    6. 3.6 编译器辅助函数的约定
    7. 3.7 已见函数的暂存寄存器
    8. 3.8 _ _mspabi_func_epilog 辅助函数
    9. 3.9 中断函数
  5. 4 数据分配和寻址
    1. 4.1 数据段和数据区段
    2. 4.2 寻址模式
    3. 4.3 静态数据的分配和寻址
      1. 4.3.1 静态数据的寻址方法
        1. 4.3.1.1 绝对寻址
        2. 4.3.1.2 符号寻址
        3. 4.3.1.3 立即寻址
      2. 4.3.2 静态数据的放置约定
        1. 4.3.2.1 放置的抽象约定
        2. 4.3.2.2 寻址的抽象约定
      3. 4.3.3 静态数据的初始化
    4. 4.4 自动变量
    5. 4.5 帧布局
      1. 4.5.1 栈对齐
      2. 4.5.2 寄存器保存顺序
    6. 4.6 堆分配对象
  6. 5 代码分配和寻址
    1. 5.1 计算代码标签的地址
      1. 5.1.1 代码的绝对寻址
      2. 5.1.2 符号寻址
      3. 5.1.3 立即寻址
    2. 5.2 分支
    3. 5.3 调用
      1. 5.3.1 直接 调用
      2. 5.3.2 Far Call Trampoline
      3. 5.3.3 间接调用
  7. 6 辅助函数 API
    1. 6.1 浮点行为
    2. 6.2 C 辅助函数 API
    3. 6.3 辅助函数的特殊寄存器约定
    4. 6.4 C99 的浮点辅助函数
  8. 7 标准 C 库 API
    1. 7.1  保留符号
    2. 7.2  <assert.h> 实现
    3. 7.3  <complex.h> 实现
    4. 7.4  <ctype.h> 实现
    5. 7.5  <errno.h> 实现
    6. 7.6  <float.h> 实现
    7. 7.7  <inttypes.h> 实现
    8. 7.8  <iso646.h> 实现
    9. 7.9  <limits.h> 实现
    10. 7.10 <locale.h> 实现
    11. 7.11 <math.h> 实现
    12. 7.12 <setjmp.h> 实现
    13. 7.13 <signal.h> 实现
    14. 7.14 <stdarg.h> 实现
    15. 7.15 <stdbool.h> 实现
    16. 7.16 <stddef.h> 实现
    17. 7.17 <stdint.h> 实现
    18. 7.18 <stdio.h> 实现
    19. 7.19 <stdlib.h> 实现
    20. 7.20 <string.h> 实现
    21. 7.21 <tgmath.h> 实现
    22. 7.22 <time.h> 实现
    23. 7.23 <wchar.h> 实现
    24. 7.24 <wctype.h> 实现
  9. 8 C++ ABI
    1. 8.1  限制 (GC++ABI 1.2)
    2. 8.2  导出模板 (GC++ABI 1.4.2)
    3. 8.3  数据布局（GC++ABI 第 2 章）
    4. 8.4  初始化保护变量 (GC++ABI 2.8)
    5. 8.5  构造函数返回值 (GC++ABI 3.1.5)
    6. 8.6  一次性构建 API (GC++ABI 3.3.2)
    7. 8.7  控制对象构造顺序 (GC++ ABI 3.3.4)
    8. 8.8  还原器 API (GC++ABI 3.4)
    9. 8.9  静态数据 (GC++ ABI 5.2.2)
    10. 8.10 虚拟表和键函数 (GC++ABI 5.2.3)
    11. 8.11 回溯表位置 (GC++ABI 5.3)
  10. 9 异常处理
    1. 9.1  概述
    2. 9.2  PREL31 编码
    3. 9.3  异常索引表 (EXIDX)
      1. 9.3.1 指向行外 EXTAB 条目的指针
      2. 9.3.2 EXIDX_CANTUNWIND
      3. 9.3.3 内联 EXTAB 条目
    4. 9.4  异常处理指令表 (EXTAB)
      1. 9.4.1 EXTAB 通用模型
      2. 9.4.2 EXTAB 紧凑模型
      3. 9.4.3 个性化例程
    5. 9.5  回溯指令
      1. 9.5.1 通用序列
      2. 9.5.2 字节编码展开指令
    6. 9.6  描述符
      1. 9.6.1 类型标识符编码
      2. 9.6.2 作用域
      3. 9.6.3 Cleanup 描述符
      4. 9.6.4 catch 描述符
      5. 9.6.5 函数异常规范 (FESPEC) 描述符
    7. 9.7  特殊段
    8. 9.8  与非 C++ 代码交互
      1. 9.8.1 EXIDX 条目自动生成
      2. 9.8.2 手工编码的汇编函数
    9. 9.9  与系统功能交互
      1. 9.9.1 共享库
      2. 9.9.2 覆盖块
      3. 9.9.3 中断
    10. 9.10 TI 工具链中的汇编语言运算符
  11. 10DWARF
    1. 10.1 DWARF 寄存器名称
    2. 10.2 调用帧信息
    3. 10.3 供应商名称
    4. 10.4 供应商扩展
  12. 11ELF 目标文件（处理器补充）
    1. 11.1 注册供应商名称
    2. 11.2 ELF 标头
    3. 11.3 段
      1. 11.3.1 段索引
      2. 11.3.2 段类型
      3. 11.3.3 扩展段标头属性
      4. 11.3.4 子段
      5. 11.3.5 特殊段
      6. 11.3.6 段对齐
    4. 11.4 符号表
      1. 11.4.1 符号类型
      2. 11.4.2 通用块符号
      3. 11.4.3 符号名称
      4. 11.4.4 保留符号名称
      5. 11.4.5 映射符号
    5. 11.5 重定位
      1. 11.5.1 重定位类型
        1. 11.5.1.1 绝对重定位
        2. 11.5.1.2 PC 相对重定位
        3. 11.5.1.3 数据段中的重定位
        4. 11.5.1.4 MSP430 指令的重定位
        5. 11.5.1.5 MSP430X 指令的重定位
        6. 11.5.1.6 其他重定位类型
      2. 11.5.2 重定位操作
      3. 11.5.3 未解析的弱引用的重定位
  13. 12ELF 程序加载和链接（处理器补充）
    1. 12.1 程序标头
      1. 12.1.1 基址
      2. 12.1.2 段内容
      3. 12.1.3 线程局部存储
    2. 12.2 程序加载
  14. 13构建属性
    1. 13.1 MSP430 ABI 构建属性子段
    2. 13.2 MSP430 构建属性标签
  15. 14复制表和变量初始化
    1. 14.1 复制表格式
    2. 14.2 压缩的数据格式
      1. 14.2.1 RLE
      2. 14.2.2 LZSS 格式
    3. 14.3 变量初始化
  16. 15修订历史记录

4.3.2.1 放置的抽象约定

一些 MSP 系列器件支持多种数据和代码存储器模型。这些模型因允许的对象和指针大小而异。编译器使用不同的指令和重定位来实现这些模型。节 1.9概述了 MSP 系列支持的代码和数据模型。要了解指针如何因存储器模型而异，请参阅节 2.4。

MSP 系列不区分“near”地址和“far”地址

除了影响指针大小的模型之外，数据模型还会影响 size_t 和 ptrdiff_t 的类型，因而决定允许的最大对象大小。

对于具有小型数据模型的 MSP430 和 MSP430X，所有存储器位置均可通过 16 位地址进行访问。

对于具有受限数据模型和大型数据模型的 MSP430X，大多数地址仍然可以通过 16 位地址访问，并且第 16 位以上的所有位均为零。有些指令（例如 CALL）仅处理 16 位指针，因此这些指令只能在较低的 64KB 存储器空间中使用；它们会忽略 20 位指针的高 4 位。其他指令（例如 CALLA）使用完整的 20 位地址；这些指令可以到达整个存储器空间。

MSP430X 器件没有任何超过 64KB 边界的可写存储器。对于这些器件，即使使用受限数据模型或大型数据模型，也只会将常量数据放置在 64KB 以上。编译器可以利用这一知识生成更高效的代码。这由 --near_data 编译器选项控制。如果指定 --near_data=globals，此选项告诉编译器所有全局读取/写入数据必须位于存储器的前 64K 中。这是默认行为。如果指定了 --near_data=none，编译器不能依赖这个假设来生成更高效的代码。

如果指定依赖于工具链特定方面（如命令行选项或语言扩展），程序员有责任在声明变量的地方始终使用这些构造，但需要由链接器来捕获错误。

ABI 建立了变量到段的传统赋值。变量的赋值是初始化类别的函数，由以下列表中的第一个匹配条件确定。

  • 如果变量没有初始化值，则该变量未初始化，或在启动时通过构造函数调用进行初始化。
  • 如果变量的类型符合常量条件，则变量为常量。
  • 如果变量具有初始化值，则该变量已进行初始化。

表 4-2 列出了传统的段赋值：

表 4-2 变量到段的传统赋值
初始化类别
未初始化已初始化常量
.bss.data.const

传统赋值可以通过特定于工具链的方式被覆盖。例如，变量可以分配给用户定义的段。