关于可重入函数（可再入函数）和模仿仓库（仿真仓库）

1、关于可重入函数（可再入函数）和模仿仓库（仿真仓库）

“可重入函数能够被一个以上的使命调用，而不用忧虑数据被损坏。可重入函数任何时候都能够被中止，一段时间今后又能够运转，而相应的数据不会丢掉。”（摘自嵌入式实时操作体系uC/OS-II）

在了解上述概念之前，有必要先说一下keilc51的“掩盖技能”。（选用该技能的原因请看附录中一网友的解说）

（1）部分变量存储在大局RAM空间（不考虑扩展外部存储器的状况）；

（2）在编译链接时，即现已完结部分变量的定位；

（3）假如各函数之间没有直接或直接的调用联系，则其部分变量空间便可掩盖。

正是因为以上的原因，在Keil C51环境下，朴实的函数假如不加处理（如添加一个模仿栈），是无法重入的。举个比如：

void TaskA（void* pd）

{

int a；

//其他一些变量界说

do{

//实践的用户使命处理代码

}while（1）；

}

void TaskB（void* pd）

{

int b；

//其他一些变量界说

do{

func（）；

//其他实践的用户使命处理代码

}while（1）；

}

void func（）

{

int c；

//其他变量的界说

//函数的处理代码

}

在上面的代码中，TaskA与TaskB并不存在直接或直接的调用联系，因此它们的部分变量a与b就是能够被相互掩盖的，即它们或许都被定坐落某一个相同的RAM空间。这样，当TaskA运转一段时间，改动了a后，TaskB获得CPU操控权并运转时，便或许会改动b。因为a和b指向相同的RAM空间，导致TaskA从头获得CPU操控权时，a的值现已改动，然后导致程序运转不正确，反过来亦然。另一方面，func（）与TaskB有直接的调用联系，因此其部分变量b与c不会被相互掩盖，但也不能确保func的部分变量c不会与TaskA或其他使命的部分变量构成可掩盖联系。

依据上述剖析咱们很简略就能够判别出TaskA和TaskB这两个函数是不行重入的（当然，func也不行重入）。那么怎么让函数成为可重入函数呢？C51编译器选用了一个扩展关键字reentrant作为界说函数时的选项，需要将一个函数界说为可重入函数时，只要在函数后边加上关键字reentrant即可。

与非可重入函数的参数传递和部分变量的存储分配办法不同，C51编译器为可重入函数生成一个模仿栈（相对于体系仓库或是硬件仓库来说），经过这个模仿栈来完结参数传递和寄存部分变量。模仿栈以大局变量?C_IBP、?C_PBP和？C_XBP作为栈指针（体系仓库栈顶指针为SP），这些变量界说在DATA地址空间，并且可在文件startup.a51中进行初始化。依据编译时选用的存储器形式，模仿栈区可坐落内部（IDATA）或外部（PDATA或XDATA）存储器中。如表1所示：

存储形式	栈指针	栈区域
Small	？C_IBP（1字节）	直接拜访的内部数据存储器（IDATA），栈区最大为256字节
Compact	？C_PBP（1字节）	分页寻址的外部数据存储器（PDATA），栈区最大为256字节
Large	？C_XBP（2字节）	外部数据存储器（XDATA），栈区最大为64K

表1

留意：51系列单片机的体系仓库（也叫硬件仓库或惯例栈）总是坐落内部数据存储器中（SP为8位寄存器，只能指向内部），并且是“向上成长”型的（从低地址向高地址），而模仿栈是“向下成长”型的。

2、可重入函数参数传递进程剖析

在进入剖析之前，先简略讲讲c51函数调用时参数是怎么传递的。简略来说，参数主要是经过寄存器R1~R7来传递的，假如在调用时，参数无寄存器可用或是选用了编译操控指令“NOREGPARMS”，则参数的传递将发生在固定的存储器区域，该存储器区域称为参数传递段，其地址空间取决于编译时所挑选的存储器形式。使用51单片机的作业寄存器最多传递3个参数，如表2所示。

传递的参数	char、1字节指针	int、2字节指针	long、float	一般指针
第一个参数	R7	R6，R7	R4~R7	R1，R2，R3
第二个参数	R5	R4，R5	R4~R7	R1，R2，R3
第三个参数	R3	R2，R3	无	R1，R2，R3

表二

举两个比如：

func1（int a）：“a”是第一个参数，在R6，R7中传递；

func2（int b，int c，int *d）：“b”在R6，R7中传递，“c”在R4，R5中传递，“*d”则在R1，R2，R3中传递。

至于函数的回来值经过哪些寄存器或是什么办法传递这儿就不说了，咱们能够看看c51的相关文档或是书本。

好了，接下来咱们开端剖析一个简略的程序，代码如下：

int fun(char a, char b, char c, char d ) reentrant//为了剖析简略，参数都是char型；

{

int j1,j2;

j1 = a + b + c +d;

j2 = j1 + 10;

return j2;

}

main()

{

int i;

i = fun(1,2,3,4);

}

程序很简略，废话少说，下面跟我一同看看c51翻译成的汇编语言是什么姿态的。

main()

{

int i;

i = fun(1,2,3,4);

MOVDPTR,#0xFFFF;模仿栈指针C？XBP开始指向0xFFFF+1

LCALLC?ADDXBP(C:00A6);调用C？ADDXBP子程序，调整模仿栈指针C？XBP

;指向0xFFFF

MOVA,#0x04;无寄存器可用，第四个参数直接压入模仿栈

MOVX@DPTR,A;

MOVR3,#0x03;参数3经过R3传递，见表2

MOVR5,#0x02;参数2过R5传递，见表2

MOVR7,#0x01;参数1经过R7传递，见表2

LCALLfun(C:0003);调用fun函数

MOVDPTR,#C_STARTUP(0x0000) ; fun函数回来值（int型）经过R6，R7传递回来

;并存储在外部数据存储器0x0000和0x0001处

;（int型为两个字节）

MOVA,R6

MOVX@DPTR,A

INCDPTR

MOVA,R7

MOVX@DPTR,A

}

RET;main回来

阐明：模仿栈指针开始在startup.a51中初始化为0xFFFF+1；由以上汇编代码能够看出参数是从右往左扫描的。

接下来看看fun的汇编代码：（很长，咱们耐性看吧，有些能够越过的）

C：0003

MOVDPTR,#0xFFFF

LCALLC?ADDXBP(C:00A6)；调整模仿栈指针C？XBP=C？XBP-1

MOVA,R3

MOVX@DPTR,A；R3中的值（参数3）压入模仿栈

MOVDPTR,#0xFFFF

LCALLC?ADDXBP(C:00A6)；调整模仿栈指针C？XBP=C？XBP-1

MOVA,R5

MOVX@DPTR,A；R5中的值（参数2）压入模仿栈

MOVDPTR,#0xFFFF

LCALLC?ADDXBP(C:00A6)；调整模仿栈指针C？XBP=C？XBP-1

MOVA,R7

MOVX@DPTR,A；R7中的值（参数1）压入模仿栈

MOVDPTR,#0xFFFC

LCALLC?ADDXBP(C:00A6)；持续调整模仿栈指针C？XBP=C？XBP-4，为放两个

；部分int变量做准备

j1 = a + b + c +d;

MOVDPTR,#0x0005

LCALLC?XBPOFF(C:00CA)；经过C？XBP的值调整DPTR使其指向模仿栈中第

；一个参数，此刻DPTR=0xFFFF

；留意：C?XBPOFF不改动C？XBP的值

MOVXA,@DPTR

MOVR7,A；取出参数1

MOVA,R7

。。。。。。

。。。。。。；省掉，完结取参数2，取参数3，取参数4并相加

。。。。。。