arm匯編語言調(diào)用C函數(shù)之參數(shù)傳遞

對(duì)于ARM體系來說，不同語言撰寫的函數(shù)之間相互調(diào)用（mix calls）遵循的是 ATPCS（ARM-Thumb Procedure Call Standard），ATPCS主要是定義了函數(shù)呼叫時(shí)參數(shù)的傳遞規(guī)則以及如何從函數(shù)返回，關(guān)于ATPCS的詳細(xì)內(nèi)容可以查看ADS1.2 Online Books ——Developer Guide的2.1節(jié)。這篇文檔要講的是 匯編代碼中對(duì)C函數(shù)調(diào)用時(shí)如何進(jìn)行參數(shù)的傳遞以及如何從C函數(shù)正確返回。
不同于x86的參數(shù)傳遞規(guī)則，ATPCS建議函數(shù)的形參不超過4個(gè)，如果形參個(gè)數(shù)少于或等于4，則形參由R0,R1,R2,R3四個(gè)寄存器進(jìn)行傳遞；若形參個(gè)數(shù)大于4，大于4的部分必須通過堆棧進(jìn)行傳遞。
我們先討論一下形參個(gè)數(shù)為4的情況.

實(shí)例1：
test_asm_args.asm
//--------------------------------------------------------------------------------
IMPORT test_c_args;聲明test_c_args函數(shù)
AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
EXPORT test_asm_args
test_asm_args
STR lr, [sp, #-4]!;保存當(dāng)前l(fā)r
ldr r0,=0x10 ;參數(shù) 1
ldr r1,=0x20 ;參數(shù) 2
ldr r2,=0x30 ;參數(shù) 3
ldr r3,=0x40 ;參數(shù) 4
bl test_c_args ;調(diào)用C函數(shù)
LDR pc, [sp], #4;將lr裝進(jìn)pc(返回main函數(shù))
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 %0xn",a,b,c,d);
}
main.c
//--------------------------------------------------------------------------------
int main()
{
test_asm_args();
for(;;);
}

程序從main函數(shù)開始執(zhí)行,main調(diào)用了test_asm_args,test_asm_args調(diào)用了test_c_args,最后從test_asm_args返回main。代碼分別使用了匯編和C定義了兩個(gè)函數(shù),test_asm_args 和 test_c_args,test_asm_args調(diào)用了test_c_args,其參數(shù)的傳遞方式就是向R0~R3分別寫入?yún)?shù)值，之后使用bl語句 對(duì)test_c_args進(jìn)行調(diào)用。其中值得注意的地方是用紅色標(biāo)記的語句，test_asm_args在調(diào)用test_c_args之前必須把當(dāng)前的 lr入棧，調(diào)用完test_c_args之后再把剛才保存在棧中的lr寫回pc,這樣才能返回到main函數(shù)中。
如果test_c_args的參數(shù)是8個(gè)呢？這種情況test_asm_args應(yīng)該怎樣傳遞參數(shù)呢？
實(shí)例2：
test_asm_args.asm
//--------------------------------------------------------------------------------
IMPORT test_c_args;聲明test_c_args函數(shù)
AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
EXPORT test_asm_args
test_asm_args
STR lr, [sp, #-4]!;保存當(dāng)前l(fā)r
ldr r0,=0x1;參數(shù) 1
ldr r1,=0x2;參數(shù) 2
ldr r2,=0x3;參數(shù) 3
ldr r3,=0x4;參數(shù) 4
ldr r4,=0x8
str r4,[sp,#-4]! ;參數(shù) 8 入棧
ldr r4,=0x7
str r4,[sp,#-4]! ;參數(shù) 7 入棧
ldr r4,=0x6
str r4,[sp,#-4]! ;參數(shù) 6 入棧
ldr r4,=0x5
str r4,[sp,#-4]! ;參數(shù) 5 入棧
bl test_c_args_lots
ADD sp, sp, #4 ;清除棧中參數(shù) 5,本語句執(zhí)行完后sp指向 參數(shù)6
ADD sp, sp, #4 ;清除棧中參數(shù) 6,本語句執(zhí)行完后sp指向 參數(shù)7
ADD sp, sp, #4 ;清除棧中參數(shù) 7,本語句執(zhí)行完后sp指向 參數(shù)8
ADD sp, sp, #4 ;清除棧中參數(shù) 8,本語句執(zhí)行完后sp指向 lr
LDR pc, [sp],#4 ;將lr裝進(jìn)pc(返回main函數(shù))
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 %0xn",
a,b,c,d,e,f,g,h);
}
main.c
//--------------------------------------------------------------------------------
int main()
{
test_asm_args();
for(;;);
}

這部分的代碼和實(shí)例1的代碼大部分是相同的，不同的地方是test_c_args的參數(shù)個(gè)數(shù)和test_asm_args的參數(shù)傳遞方式。
在test_asm_args中，參數(shù)1～參數(shù)4還是通過R0~R3進(jìn)行傳遞，而參數(shù)5～參數(shù)8則是通過把其壓入堆棧的方式進(jìn)行傳遞，不過要注意這四個(gè)入棧參數(shù)的入棧順序，是以參數(shù)8->參數(shù)7->參數(shù)6->參數(shù)5的順序入棧的。
直到調(diào)用test_c_args之前，堆棧內(nèi)容如下：
sp->+----------+
|參數(shù)5|
+----------+
|參數(shù)6|
+----------+
|參數(shù)7|
+----------+
|參數(shù)8|
+----------+
| lr |
+----------+
test_c_args執(zhí)行返回后，則設(shè)置sp,對(duì)之前入棧的參數(shù)進(jìn)行清除，最后將lr裝入pc返回main函數(shù)，在執(zhí)行LDR pc, [sp],#4 指令之前堆棧內(nèi)容如下：
+----------+
|參數(shù)5|
+----------+
|參數(shù)6|
+----------+
|參數(shù)7|
+----------+
|參數(shù)8|
sp->+----------+
| lr |
+----------+