是的,在Cortex系列微控制器中,函数的调用会导致栈发生变换。具体来说,当函数被调用时,以下操作通常会发生:
1. **保存当前状态**:调用函数之前,当前的函数状态(包括返回地址、一些寄存器的值等)需要被保存起来,以便函数执行完成后能够恢复到调用前的状态。
2. **入栈操作**:函数的参数、返回地址(R15,即程序计数器PC)、连接寄存器(LR,用于存储返回地址)、以及可能的一些其他寄存器值(如R0-R3、R12等)会被压入栈中。
3. **栈指针更新**:堆栈指针(SP)会被更新以指向新的栈顶位置。
以下是具体的栈变换步骤:
- **保存返回地址**:在调用函数时,当前的程序计数器(PC)值会被保存到链接寄存器(LR)中。
- **保存寄存器**:根据需要,可能会将R0-R3、R12、LR等寄存器的值压入栈中。
- **更新栈指针**:SP值减去被压入栈中的数据大小,以指向新的栈顶。
- **执行函数**:函数开始执行,使用栈来存储局部变量和临时数据。
- **函数结束**:函数执行完成后,通过出栈操作恢复之前保存的寄存器值。
- **返回到调用点**:使用保存的返回地址(在LR中)恢复PC,从而返回到函数调用点。
在Cortex-M系列中,这种栈操作是自动进行的,由硬件和编译器协同管理。这种机制确保了函数调用的正确性和系统状态的完整性。此外,Cortex-M系列还支持两种堆栈指针:主堆栈指针(MSP)和进程堆栈指针(PSP),在处理模式和线程模式中分别使用,以支持多任务和异常处理。