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我正在写一个函数：

void callFunctionAt(uint32_t address){
  //There is a void at address, how do I run it?
}

这是在 Atmel Studio 的 C++ 中。如果要相信前面的问题，简单的答案是写“address();”行。这不可能是正确的。如果不更改此函数的标头，如何调用位于给定地址的函数？

对于所有支持标准 c++ 编译的微控制器，答案应该与系统无关。

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执行此操作的常用方法是为参数提供正确的类型。然后您可以立即调用它：

void callFunctionAt(void (*address)()) {
  address();
}

但是，由于您编写了"不更改此函数的标头 [...]"，因此您需要将无符号整数转换为函数指针：

void callFunctionAt(uint32_t address) {
  void (*f)() = reinterpret_cast<void (*f)()>(address);
  f();
}

但这不安全也不可移植，因为它假定uint32_t可以将 转换为函数指针。这不一定是真的：“[...] 所有微控制器都与系统无关 [...]”。函数指针可以具有 32 位以外的其他宽度。通常，指针可能包含的不仅仅是纯地址，例如包括内存空间的选择器，具体取决于系统的体系结构。

如果您从链接描述文件中获得地址，您可能会这样声明它：

extern const uint32_t ext_func;

并且喜欢这样使用它：

callFunctionAt(ext_func);

但是您可以将声明更改为：

extern void ext_func();

并直接或间接调用它：

ext_func();

callFunctionAt(&ext_func);

链接器中的定义可以保持原样，因为链接器对类型一无所知。

于 2020-02-06T06:59:35.667 回答
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没有通用的方法。这取决于您使用的编译器。在下文中，我将假设avr-g++因为它很常见且免费提供。

剧透：在 AVR 上，它比在大多数其他机器上更复杂。

假设您实际上有一个uint32_t地址，该地址将是一个字节地址。函数指针avr-g++实际上是字地址，其中一个字有 16 位。因此，您必须先将字节地址除以 2 才能获得字地址；然后将其转换为函数指针并调用它：

#include <stdint.h>

typedef void (*func_t)(void);

void callFunctionAt (uint32_t byte_address)
{
    func_t func = (func_t) (byte_address >> 1);
    func();
}

如果您从单词地址开始，那么您可以毫不费力地调用它：

void callFunctionAt (uint32_t address)
{
    ((func_t) word_address)();
}

这仅适用于具有高达 128KiB 闪存的设备！ 原因是地址avr-g++是 16 位长，参见。void*按照avr-gcc ABI的布局。 这意味着在闪存 > 128KiB 的设备上使用标量地址通常不起作用，例如当您callFunctionAt (0x30000)在 ATmega2560 上发布时。

Z在此类设备上，指令使用的寄存器中的 16 位地址由特殊功能寄存器EICALL中保存的值扩展，输入后不得更改。avr-g++ 文档对此很清楚。EINDEINDmain

这里的关键点是您如何获取地址。首先，为了正确调用和传递它，请使用函数指针：

typedef void (*func_t)(void);

void callFunctionAt (func_t address)
{
    address();
}

void func (void);

void call_func()
{
    func_t addr = func;
    callFunctionAt (addr);
}

我void在声明中使用了参数，因为这是你在 C 中的做法。或者，如果你不喜欢 typedef：

void callFunctionAt (void (*address)(void))
{
    address();
}

void func (void);

void call_func ()
{
    void (*addr)(void) = func;
    callFunctionAt (addr);
}

如果您想在特定字地址调用函数，例如0x0“重置” 1 µC，您可以

void call_0x0()
{
    callFunctionAt ((func_t) 0x0);
}

但这是否有效取决于您的向量表所在的位置，或者更具体地说，取决于EIND启动代码的初始化方式。始终有效的是使用符号并-Wl,--defsym,func=0在与以下代码链接时定义它：

extern "C" void func();

void call_func ()
{
    void (*addr)(void) = func;
    callFunctionAt (addr);
}

与直接使用相比，最大的区别0x0在于编译器将func使用符号修饰符包装符号，gs而直接使用时不会这样做0x0：

_Z9call_funcv:
    ldi r24,lo8(gs(func))
    ldi r25,hi8(gs(func))
    jmp _Z14callFunctionAtPFvvE

如果地址超出EIJMP建议链接器生成存根的范围，则需要这样做。

1这不会重置硬件。强制复位的最佳方法是让看门狗定时器 (WDT) 为您发出复位。

方法

另一种情况是当您想要类的非静态方法的地址时，因为this在这种情况下您还需要一个指针：

class A
{
    int a = 1;
public:
    int method1 () { return a += 1; }
    int method2 () { return a += 2; }
};

void callFunctionAt (A *b, int (A::*f)())
{
    A a;
    (a.*f)();
    (b->*f)();
}

void call_method ()
{
    A a;
    callFunctionAt (&a, &A::method1);
    callFunctionAt (&a, &A::method2);
}

的第二个参数callFunctionAt指定您想要（给定原型的）哪种方法，但您还需要一个对象（或指向一个对象的指针）来应用它。avr-g++将gs在获取方法的地址时使用（前提是不能内联以下调用），因此它也适用于所有 AVR 设备。

于 2020-02-06T10:14:33.640 回答
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根据评论，我认为您是在询问微控制器调用功能的方式。你能编译你的程序来查看汇编文件吗？我建议您阅读其中之一。
编译后的每个函数都被转换为 CPU 可以执行的指令（加载到寄存器，添加到寄存器等）。
因此，您将void foo(int x) {statements;}编译为简单的 CPU 指令，并且每当您调用foo(x)程序时，您都将转向与相关的指令foo- 您正在调用子程序。
据我所知，AVR 中有一个CALL函数来调用子程序，子程序的名称是执行程序跳转并在地址处调用下一条指令的标签。我想你可以在阅读一些 AVR 汇编教程时澄清你的疑惑。
看到 CPU 在调用我编写的函数时究竟做了什么很有趣（至少对我而言），但它需要知道指令是做什么的。您在 AVR 中进行开发，因此您可以在此 PDF 中阅读一组说明并与您的程序集文件进行比较。

于 2020-02-06T06:18:04.927 回答