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前言

在做嵌入式实验,查汇编语言调用c函数的资料,正巧查到这一篇,看后恍然醒悟,写得不错,特来分享和记录。

正文

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)标准,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。

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

s//>>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,=0x10       ;参数 1
        ldr r1,=0x20       ;参数 2
        ldr r2,=0x30       ;参数 3
        ldr r3,=0x40       ;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
c//>> 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);
}
c//>> 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

s//>>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,=0x1 ;参数 1
       ldr r1,=0x2 ;参数 2
       ldr r2,=0x3 ;参数 3
       ldr r3,=0x4 ;参数 4
       ldr r4,=0x8
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 8 入栈
       ldr r4,=0x7
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 7 入栈
       ldr r4,=0x6
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 6 入栈
       ldr r4,=0x5
       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
c//>>test_c_args.c
...
略
...

后记

这段代码另外学到的是str作为入栈操作的新用法。

STR lr, [sp, #-4]! ;保存当前lr

这条汇编指令所作的操作分别是:
将lr寄存器的内容 存入到 sp-4 所表示的内存空间中,然后执行 sp <- sp-4
作用是将lr入栈,保存当前lr的内容。
同理

LDR pc, [sp],#4    ;将lr装进pc(返回main函数) 

也是类似含义


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