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ARM組合語言呼叫C函式之引數傳遞

之前在學習如何在C語言中嵌入彙編時有了解到C語言之前的引數呼叫是使用暫存器R0 傳遞第一個引數,R1傳遞到第二個..一直到R3傳遞第四個引數.但是實際上有時可能傳遞的引數非常多,超過8個,或是引數中有浮點數之類,引數也會超過 4個暫存器,對於超出的部份並不使用R4,而是使用堆疊的方式,但具體是如何的方式很多網站就沒了下文了,好在在GG的幫助下,讓我在凌晨1.30找到了 (為啥老是在半夜呢?)—————————————————-華麗的分割線————————————————
對於ARM體 系來說,不同語言撰寫的函式之間相互呼叫(mix calls)遵循的是 ATPCS(ARM-Thumb Procedure Call Standard),ATPCS主要是定義了函式呼叫時引數的傳遞規則以及如何從函式返回,關於ATPCS的詳細內容可以檢視ADS1.2 Online Books ——Developer Guide的2.1節。這篇文件要講的是 彙編程式碼
中對C函式呼叫時如何進行引數的傳遞以及如何從C函式正確返回
不同於x86的引數傳遞規則,ATPCS建議函式的形參不超過4個,如果形參個數少於或等於4,則形參由R0,R1,R2,R3四個暫存器進行傳遞;若形參個數大於4,大於4的部分必須通過堆疊進行傳遞。
我們先討論一下形參個數為4的情況.
例項1:
test_asm_args.asm
//——————————————————————————–
        IMPORT test_c_args ;宣告test_c_args函式
        AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
        EXPORT test_asm_args
test_asm_args
       STR lr, [sp, #-4]!
 ;儲存當前lr
        ldr r0,=0×10       ;引數 1
        ldr r1,=0×20        ;引數 2
        ldr r2,=0×30        ;引數 3
        ldr r3,=0×40       ;引數 4
        bl test_c_args      ;呼叫C函式
        LDR pc, [sp], #4  ;將lr裝進pc(返回main函式)
        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(;;);
}
程式
從main函式開始執行,main呼叫了test_asm_args,test_asm_args呼叫了test_c_args,最後從test_asm_args返回main.
程式碼分別使用了彙編和C定義了兩個函式,test_asm_args 和 test_c_args,test_asm_args呼叫了test_c_args,其引數的傳遞方式就是向R0~R3分別寫入引數值,之後使用bl語句 對test_c_args進行呼叫。其中值得注意的地方是用紅色標記的語句,test_asm_args在呼叫test_c_args之前必須把當前的 lr入棧,呼叫完test_c_args之後再把剛才儲存在棧中的lr寫回pc,這樣才能返回到main函式中。
如果test_c_args的引數是8個呢?這種情況test_asm_args應該怎樣傳遞引數呢?
例項2:
test_asm_args.asm
//——————————————————————————–
        IMPORT test_c_args ;宣告test_c_args函式
        AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
        EXPORT test_asm_args
test_asm_args
       STR lr, [sp, #-4]! ;儲存當前lr
       ldr r0,=0×1 ;引數 1
       ldr r1,=0×2 ;引數 2
       ldr r2,=0×3 ;引數 3
       ldr r3,=0×4 ;引數 4
       ldr r4,=0×8
       str r4,[sp,#-4]! ;引數 8 入棧
       ldr r4,=0×7
       str r4,[sp,#-4]! ;引數 7 入棧
       ldr r4,=0×6
       str r4,[sp,#-4]! ;引數 6 入棧
       ldr r4,=0×5
       str r4,[sp,#-4]! ;引數 5 入棧
       bl test_c_args_lots
       ADD sp, sp, #4     ;清除棧中引數 5,本語句執行完後sp指向 引數6 
       ADD sp, sp, #4     ;清除棧中引數 6,本語句執行完後sp指向 引數7
       ADD sp, sp, #4     ;清除棧中引數 7,本語句執行完後sp指向 引數8
       ADD sp, sp, #4     ;清除棧中引數 8,本語句執行完後sp指向 lr
       LDR pc, [sp],#4    ;將lr裝進pc(返回main函式)
        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(;;);
}
這部分的程式碼和例項1的程式碼大部分是相同的,不同的地方是test_c_args的引數個數和test_asm_args的引數傳遞方式。
在test_asm_args中,引數1~引數4還是通過R0~R3進行傳遞,而引數5~引數8則是通過把其壓入堆疊的方式進行傳遞,不過要注意這四個入棧引數的入棧順序,是以引數8->引數7->引數6->引數5的順序入棧的。
直到呼叫test_c_args之前,堆疊內容如下:
sp->+———-+
        |  引數5  |
       +———-+
        |  引數6  |
       +———-+
        |  引數7  |
       +———-+
        |  引數8  |
       +———-+
        |     lr      |
       +———-+
test_c_args執行返回後,則設定sp,對之前入棧的引數進行清除,最後將lr裝入pc返回main函式,在執行 LDR pc, [sp],#4 指令之前堆疊內容如下:
       +———-+
        |  引數5  |
       +———-+
        |  引數6  |
       +———-+
        |  引數7  |
       +———-+
        |  引數8  |
sp->+———-+
        |     lr      |
       +———-+