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Arm Keil通过$Super$$和$Sub$$给已有符号打补丁

ARM 通过 符号 Super Keil 已有 sub 打补丁
2023-09-11 14:21:44 时间

一、目的

        相信很多刚接触rtthread的小伙伴在第一次看到其源码中有这样一段代码时可能一脸懵逼...

        上图中的函数名怎么这么清新脱俗(不明觉厉),$Sub$$main这个是什么函数,然后我们在Keil IDE中全局搜索了一下,发现没有人调用这个函数啊,但是代码调试时的确进去了,真神奇。

        同样,$Super$$main这又是什么函数,我没有定义它啊,它里面是什么内容?!

二、准备

        通过查阅Keil官方文档我们知道,这个其实是Keil编译器提供的一种机制。

ARM Compiler armlink User Guide Version 5.06

       为什么需要这种机制呢?

        主要考虑到有这样的一种情景:某些时候有些符号我们不能修改或者重新编译,例如这个符号是外部库里面的(别人提供的库)或者是存放在ROM中的;但是我们需要在这个函数被执行时先调用一些其他函数。

        如果你有这样的使用场景,那么就可以使用这种机制来给已有的符号打补丁,前提是这个需要被打补丁的符号必须是Global或者Weak定义的。

        $Super$$foo 相当于原来的函数foo

        $Sub$$foo 相当于定义一个新的函数,这样代码中原本要调用foo的地方就会执行$Sub$$foo这个函数 

        关于这种机制一些限制,可以查看上面的链接,自行查阅。

        该机制只能工作在静态链接方式下,$Super$$引用不能从动态符号表中调入或者导出。 

        示例

        

extern void ExtraFunc(void);
extern void $Super$$foo(void);
/* this function is called instead of the original foo() */
void $Sub$$foo(void)
{
  ExtraFunc();    /* does some extra setup work */
  $Super$$foo();  /* calls the original foo() function */
                  /* To avoid calling the original foo() function
                   * omit the $Super$$foo(); function call.
                   */
}

        通过上面的方式,我们在调用foo的时候先执行了ExtraFunc。 

三、实战

        下面我们来看一下,为什么rtthread中需要使用这样的机制呢。

        下面的一段汇编代码大家应该不会陌生(启动代码):

        系统复位后,首先执行Reset_Handler函数,其中先执行SystemInit函数做一些系统的初始化操作,然后进入到__main函数中,注意此处的__main不是我们自行定义的那个main函数,而是由编译器自动生成的,主要负责进行一些全局变量的初始化以及ZI段的分配。我们从map文件中可以清晰看到

         

        这个__main函数是entry.o目标文件中定义的,其实这边涉及到一个分散加载的概念(对初学者来讲比较高深,此处不表)

        

好,我们在代码中$Sub$$main、$Super$$main、main三处打上断点,然后调试一下,会发现代码的执行路径为$Sub$$main ---> $Super$$main ---> main.

好,今天的内容到此结束,其实就是一个简单的知识点。