灵活使用ARM汇编的WEAK关键字

//=====================================================================
//TITLE:
//    灵活使用ARM汇编的WEAK关键字
//AUTHOR:
//    norains
//DATE:
//    Tuesday  20-October-2010
//Environment:
//    KEIL MDK 4.0
//=====================================================================

ARM汇编中的WEAK关键字是一个很有意思的功能，如果能够灵活使用，能减轻不少繁琐。一般来说，这个关键字使用在IMPORT和EXPORT这两个声明段。

如果我们有一个名为ARM_Vectors的量表，向量表的第一个数值指向一个StackTop函数的地址。因为我们可能定义了该函数，也可能没有，为了代码的简便，我们可以使用WEAK关键字，如：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//VectorsTrampolines.s
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
IMPORT     StackTop [WEAK]

 AREA |.text|, CODE, READONLY 
;Vector list
ARM_Vectors
   DCD     StackTop

当我们定义了StackTop函数后，那么ARM_Vectors里第一个向量值就是StackTop函数的地址。如果没有定义StackTop，那么编译器不会报错，而这时候第一个向量值就直接赋予0。

那么对于EXPORT，WEAK又有什么样的功能呢？如果你EXPORT的函数带有WEAK标志的话，并且别的源代码没有定义同名函数，那么连接时就是该函数；否则，就是另外的一个同名函数。这个机制，和类的继承有点相像，都是一个函数将另一个函数给掩盖了；所不同的是，WEAK里的这个掩盖，是彻彻底底让另外一个函数消失。

可能这样说还是有点不太明白，我们以实例来说明：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//VectorsTrampolines.s
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 IMPORT     StackTop 
 AREA |.text|, CODE, READONLY 
;Vector list
ARM_Vectors
   DCD     StackTop

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//VectorsHandlers.s
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
EXPORT  StackTop               [WEAK]
 AREA    |i.DefaultHandler|, CODE, READONLY
StackTop     PROC                
                B       .
                ENDP

虽然这时候StackTop在通过EXPORT导出时带有WEAK关键字，但因为整个源代码文件中只有这里有StackTop，所以VectorsTrampolines.s文件中连接的StackTop是VectorsHandlers.s定义的同名函数。

如果另外的源代码也定义了同名的函数，如：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//VectorsTrampolines.s
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 IMPORT     StackTop 
 AREA |.text|, CODE, READONLY 
;Vector list
ARM_Vectors
   DCD     StackTop

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//VectorsHandlers.s
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
EXPORT  StackTop               [WEAK]
 AREA    |i.DefaultHandler|, CODE, READONLY
StackTop     PROC                
                B       .
                ENDP

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Func.c
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Extern “C” StackTop()
{}

因为VectorsHandlers.s的StackTop是用WEAK导出的，而Func.c又有同名的函数，那么这时候VectorsTrampolines.s里的StackTop是连接Func.c里定义的StackTop。

这里有一个很有意思的问题，如果EXPORT和IMPORT都用WEAK声明，如：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//VectorsTrampolines.s
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 IMPORT     StackTop  [WEAK]
 AREA |.text|, CODE, READONLY 
;Vector list
ARM_Vectors
   DCD     StackTop

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//VectorsHandlers.s
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
EXPORT  StackTop               [WEAK]
 AREA    |i.DefaultHandler|, CODE, READONLY
StackTop     PROC                
                B       .
                ENDP

这时候VectorsTrampolines.s里的ARM_Vectors的第一个向量值是什么呢？还是VectorsHandlers.s里的StackTop函数地址么？很遗憾，不是，而直接是0！所以这点就注意了，最好不要对同名的函数在IMPORT和EXPORT时都使用WEAK，否则结果很可能让你抓狂！

最后，以一个列表作为总结：

VectorsTrampolines.s	VectorsHandlers.s	Func.c	ARM_Vectors第一个向量值
IMPORT     StackTop [WEAK]	无	无	0
IMPORT     StackTop [WEAK]	EXPORT  StackTop	无	VectorsHandlers.s的StackTop地址
IMPORT     StackTop	EXPORT StackTop    [WEAK]	有同名的StackTop函数	Func.c的StackTop地址
IMPORT     StackTop	EXPORT StackTop	有同名的StackTop函数	存在两个StackTop，编译出错
IMPORT  StackTop [WEAK]	EXPORT StackTop   [WEAK]	无	0