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分类: LINUX

2013-07-09 16:08:45

ARM函数调用时参数传递规则

时间:2009-11-08 21:56来源:PCB设计网 作者:网络 点击: 352次
之前在学习如何在C语言中嵌入汇编时有了解到C语言之前的参数调用是使用寄存器R0传递第一个参数,R1传递到第二个..一直到R3传递第四个参数.但是 实际上有时可能传递的参数非常多,超过8个,或是参数中有浮点数之类,参数也会超过4个寄存器,对于超出的部份并不使用

     之前在学习如何在C语言中嵌入汇编时有了解到C语言之前的参数调用是使用寄存器R0传递第一个参数,R1传递到第二个..一直到R3传递第四个参数.但是 实际上有时可能传递的参数非常多,超过8个,或是参数中有浮点数之类,参数也会超过4个寄存器,对于超出的部份并不使用R4,而是使用堆栈的方式,但具体 是如何的方式很多网站就没了下文了,好在在GG的帮助下,让我在凌晨1.30找到了(为啥老是在半夜呢?)

—————————————————-华丽的分割线————————————————

对于ARM体系来说,不同语言撰写的函数之间相互调用(mix calls)遵循的是 ATPCS(ARM-Thumb Procedure Call Standard),ATPCS主要是定义了函数呼叫时参数的传递规则以及如何从函数返回,关于ATPCS的详细内容可以查看ADS1.2 Online Books ——Developer Guide的2.1节。这篇文档要讲的是 汇编代码中对C函数调用时如何进行参数的传递以及如何从C函数正确返回

不同于x86的参数传递规则,ATPCS建议函数的形参不超过4个,如果形参个数少于或等于4,则形参由R0,R1,R2,R3四个寄存器进行传递;若形参个数大于4,大于4的部分必须通过堆栈进行传递。

我们先讨论一下形参个数为4的情况.
实例1:
test_asm_args.asm
//——————————————————————————–
        IMPORT test_c_args ;声明test_c_args函数
        AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
        EXPORT test_asm_args
test_asm_args
       STR lr, [sp, #-4]! ;保存当前lr
        ldr r0,=0×10      
;参数 1
        ldr r1,=0×20        
;参数 2
        ldr r2,=0×30        
;参数 3
        ldr r3,=0×40       ;参数 4
        bl test_c_args      
;调用C函数
        LDR pc, [sp], #4  
;将lr装进pc(返回main函数)
        END
test_c_args.c
//——————————————————————————–
void test_c_args(int a,int b,int c,int d)
{
        printk(”test_c_args:\n”);
        printk(”%0x %0x %0x %0x\n”,a,b,c,d);
}
main.c
//——————————————————————————–
int main()
{
     test_asm_args();
     for(;;);
}

程序从main函数开始执行,main调用了test_asm_args,test_asm_args调用了test_c_args,最后从test_asm_args返回main.
代码分别使用了汇编和C定义了两个函数,test_asm_args 和 test_c_args,test_asm_args调用了test_c_args,其参数的传递方式就是向R0~R3分别写入参数值,之后使用bl语句 对test_c_args进行调用。其中值得注意的地方是用红色标记的语句,test_asm_args在调用test_c_args之前必须把当前的 lr入栈,调用完test_c_args之后再把刚才保存在栈中的lr写回pc,这样才能返回到main函数中。

如果test_c_args的参数是8个呢?这种情况test_asm_args应该怎样传递参数呢?
实例2:
test_asm_args.asm
//——————————————————————————–
        IMPORT test_c_args ;声明test_c_args函数
        AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
        EXPORT test_asm_args
test_asm_args
       STR lr, [sp, #-4]! ;保存当前lr
       ldr r0,=0×1 ;参数 1
       ldr r1,=0×2 ;参数 2
       ldr r2,=0×3 ;参数 3
       ldr r3,=0×4 ;参数 4
      
ldr r4,=0×8
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 8 入栈
       ldr r4,=0×7
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 7 入栈
       ldr r4,=0×6
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 6 入栈
       ldr r4,=0×5
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 5 入栈
       bl test_c_args_lots
       ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 5,本语句执行完后sp指向 参数6
       ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 6,本语句执行完后sp指向 参数7
       ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 7,本语句执行完后sp指向 参数8
       ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 8,本语句执行完后sp指向 lr
       LDR pc, [sp],#4   
;将lr装进pc(返回main函数)
        END
test_c_args.c
//——————————————————————————–
void test_c_args(int a,int b,int c,int d,int e,int f,int g,int h)
{
       printk(”test_c_args_lots:\n”);
       printk(”%0x %0x %0x %0x %0x %0x %0x %0x\n”,
              a,b,c,d,e,f,g,h);
}
main.c
//——————————————————————————–
int main()
{
     test_asm_args();
     for(;;);
}

这部分的代码和实例1的代码大部分是相同的,不同的地方是test_c_args的参数个数和test_asm_args的参数传递方式。
在test_asm_args中,参数1~参数4还是通过R0~R3进行传递,而参数5~参数8则是通过把其压入堆栈的方式进行传递,不过要注意这四个入栈参数的入栈顺序,是以参数8->参数7->参数6->参数5的顺序入栈的。
直到调用test_c_args之前,堆栈内容如下:
sp->+———-+
        |  参数5  |
       +———-+
        |  参数6  |
       +———-+
        |  参数7  |
       +———-+
        |  参数8  |
       +———-+
        |     lr      |
       +———-+
test_c_args执行返回后,则设置sp,对之前入栈的参数进行清除,最后将lr装入pc返回main函数,在执行 LDR pc, [sp],#4 指令之前堆栈内容如下:
       +———-+
        |  参数5  |
       +———-+
        |  参数6  |
       +———-+
        |  参数7  |
       +———-+
        |  参数8  |
sp->+———-+
        |     lr      |
       +———-+ 

上面是转自

但实际上可能不同的编译器可能用着不同的处理方式,于我们所使用的编译器我们可以写一个简单的代码,调用10个参数的函数,然后升成汇编再查看它是如何处理,这样再根据编译器进行特殊的优化.

(责任编辑:正在戒网)
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