[ZLG-ARM] ADS1.2 在汇编代码中调用C函数

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 楼主| chun1chun 发表于 2009-7-10 13:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
对于ARM体系来说,不同语言撰写的函数之间相互调用(mix&nbsp;calls)遵循的是&nbsp;ATPCS(ARM-Thumb&nbsp;Procedure&nbsp;Call&nbsp;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&nbsp;Online&nbsp;Books&nbsp;——Developer&nbsp;Guide的2.1节。这篇文档要讲的是&nbsp;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<br /><br />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。<br /><br />我们先讨论一下形参个数为4的情况.<br />实例1:<br />test_asm_args.asm<br />//--------------------------------------------------------------------------------<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;IMPORT&nbsp;test_c_args&nbsp;;声明test_c_args函数<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;AREA&nbsp;TEST_ASM,&nbsp;CODE,&nbsp;READONLY<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;EXPORT&nbsp;test_asm_args<br />test_asm_args<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;STR&nbsp;lr,&nbsp;[sp,&nbsp;#-4]!&nbsp;;保存当前lr<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r0,=0x10&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;参数&nbsp;1<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r1,=0x20&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;参数&nbsp;2<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r2,=0x30&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;参数&nbsp;3<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r3,=0x40&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;参数&nbsp;4<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;bl&nbsp;test_c_args&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;调用C函数<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;LDR&nbsp;pc,&nbsp;[sp],&nbsp;#4&nbsp;&nbsp;;将lr装进pc(返回main函数)&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;END<br />test_c_args.c<br />//--------------------------------------------------------------------------------<br />void&nbsp;test_c_args(int&nbsp;a,int&nbsp;b,int&nbsp;c,int&nbsp;d)<br />{<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk('test_c_args:\\n');<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk('%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x\\n',a,b,c,d);<br />}<br />main.c<br />//--------------------------------------------------------------------------------<br />int&nbsp;main()<br />{<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;test_asm_args();<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for(;;);<br />}<br /><br />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.<br />代码分别使用了汇编和C定义了两个函数,test_asm_args&nbsp;和&nbsp;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。<br /><br /><br />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?<br />实例2:<br />test_asm_args.asm<br />//--------------------------------------------------------------------------------<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;IMPORT&nbsp;test_c_args&nbsp;;声明test_c_args函数<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;AREA&nbsp;TEST_ASM,&nbsp;CODE,&nbsp;READONLY<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;EXPORT&nbsp;test_asm_args<br />test_asm_args<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;STR&nbsp;lr,&nbsp;[sp,&nbsp;#-4]!&nbsp;;保存当前lr<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r0,=0x1&nbsp;;参数&nbsp;1<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r1,=0x2&nbsp;;参数&nbsp;2<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r2,=0x3&nbsp;;参数&nbsp;3<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r3,=0x4&nbsp;;参数&nbsp;4<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r4,=0x8<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;str&nbsp;r4,[sp,#-4]!&nbsp;;参数&nbsp;8&nbsp;入栈<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r4,=0x7<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;str&nbsp;r4,[sp,#-4]!&nbsp;;参数&nbsp;7&nbsp;入栈<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r4,=0x6<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;str&nbsp;r4,[sp,#-4]!&nbsp;;参数&nbsp;6&nbsp;入栈<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ldr&nbsp;r4,=0x5<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;str&nbsp;r4,[sp,#-4]!&nbsp;;参数&nbsp;5&nbsp;入栈<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;bl&nbsp;test_c_args_lots<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ADD&nbsp;sp,&nbsp;sp,&nbsp;#4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;清除栈中参数&nbsp;5,本语句执行完后sp指向&nbsp;参数6&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ADD&nbsp;sp,&nbsp;sp,&nbsp;#4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;清除栈中参数&nbsp;6,本语句执行完后sp指向&nbsp;参数7<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ADD&nbsp;sp,&nbsp;sp,&nbsp;#4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;清除栈中参数&nbsp;7,本语句执行完后sp指向&nbsp;参数8<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;ADD&nbsp;sp,&nbsp;sp,&nbsp;#4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;清除栈中参数&nbsp;8,本语句执行完后sp指向&nbsp;lr<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;LDR&nbsp;pc,&nbsp;[sp],#4&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;;将lr装进pc(返回main函数)&nbsp;<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;END<br />test_c_args.c<br />//--------------------------------------------------------------------------------<br />void&nbsp;test_c_args(int&nbsp;a,int&nbsp;b,int&nbsp;c,int&nbsp;d,int&nbsp;e,int&nbsp;f,int&nbsp;g,int&nbsp;h)<br />{<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk('test_c_args_lots:\\n');<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;printk('%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x&nbsp;%0x\\n',<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;a,b,c,d,e,f,g,h);<br />}<br />main.c<br />//--------------------------------------------------------------------------------<br />int&nbsp;main()<br />{<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;test_asm_args();<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;for(;;);<br />}<br /><br />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。<br />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-&gt参数7-&gt参数6-&gt参数5的顺序入栈的。<br />直到调用test_c_args之前,堆栈内容如下:<br />sp-&gt+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数5&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数6&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数7&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数8&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;lr&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />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&nbsp;LDR&nbsp;pc,&nbsp;[sp],#4&nbsp;指令之前堆栈内容如下:<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数5&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数6&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数7&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;参数8&nbsp;&nbsp;|<br />sp-&gt+----------+<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;lr&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;|<br />&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;+----------+<br />&nbsp;<br /> &nbsp;&nbsp;<br />
qtopia 发表于 2009-7-11 13:23 | 显示全部楼层

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tmake 发表于 2009-7-11 14:04 | 显示全部楼层

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armqt 发表于 2009-7-24 18:03 | 显示全部楼层

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