ARM汇编语言(4) 参数传递

来源：互联网发布：阅读器for mac 编辑：程序博客网时间：2024/05/22 07:44

C语言代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int sum2(int param1, int param2)
{
return param1 + param2;
}

int sum5(int param1, int param2, int param3, int param4, int param5)
{
return param1 + param2 + param3 + param4 + param5;
}

int main(int argc, char** argv)
{
int param1 = 100;
int param2 = 200;
int param3 = 300;
int param4 = 400;
int param5 = 500;

int total2 = 0;
int total5 = 0;

total2 = sum2(param1, param2);
total5 = sum5(param1, param2, param3, param4, param5);

return 0;
}

使用ADS 1.2编译代码，然后反汇编，.text段如下：

sum2
$a
.text
0x00000000: e0800001 .... ADD r0,r0,r1
0x00000004: e1a0f00e .... MOV pc,r14
sum5
0x00000008: e59dc000 .... LDR r12,[r13,#0]
0x0000000c: e0800001 .... ADD r0,r0,r1
0x00000010: e0800002 .... ADD r0,r0,r2
0x00000014: e0800003 .... ADD r0,r0,r3
0x00000018: e080000c .... ADD r0,r0,r12
0x0000001c: e1a0f00e .... MOV pc,r14
main
0x00000020: e92d4078 x@-. STMFD r13!,{r3-r6,r14}
0x00000024: e3a04064 d@.. MOV r4,#0x64
0x00000028: e3a050c8 .P.. MOV r5,#0xc8
0x0000002c: e3a02f4b K/.. MOV r2,#0x12c
0x00000030: e3a06f64 do.. MOV r6,#0x190
0x00000034: e3a03f7d }?.. MOV r3,#0x1f4
0x00000038: e1a01005 .... MOV r1,r5
0x0000003c: e1a00004 .... MOV r0,r4
0x00000040: ebfffffe .... BL sum2 ; 0x0
0x00000044: e58d3000 .0.. STR r3,[r13,#0]
0x00000048: e1a03006 .0.. MOV r3,r6
0x0000004c: e1a01005 .... MOV r1,r5
0x00000050: e1a00004 .... MOV r0,r4
0x00000054: ebfffffe .... BL sum5 ; 0x8
0x00000058: e3a00000 .... MOV r0,#0
0x0000005c: e8bd8078 x... LDMFD r13!,{r3-r6,pc}

代码分析：

main中第一条指令：STMFD r13!,{r3-r6,r14}

FD表示：full-descending，参考Procedure Call Standard for the ARM Architecture文档，"Processes, Memory and the Stack"章节中说明：

The stack implementation is full-descending, with the current extent of the stack held in the register SP (r13)

STM指令，将寄存器中的数据存入内存中，此处FD表示是数据入栈，FD是满递减，此处R13是基址寄存器，包含这次传输的起始地址，感叹号表示最后的地址会回写到R13中，指令执行前，寄存器中的数据如下：

STMFD r13!,{r3-r6,r14}指令会将R3，R4，R5，R6，R14这5个寄存器的值入栈，因为堆栈是满递减的，目前R13的值为0x08000000，这5个数据入栈后，R13的值应该变为0x08000000 - 20 = 0x07FFFFEC，目前0x07FFFFEC地址开始到0x07FFFFFF地址的内存内容是：

指令执行完毕后：

地址0x07FFFFFC - 0x07FFFFFF：0x00008334，即原来R14中的值，

地址0x07FFFFF8 - 0x07FFFFFB：0x00000000，即原来R6中的值，

地址0x07FFFFF4 - 0x07FFFFF7：0x0000832C，即原来R5中的值，

地址0x07FFFFF0 - 0x07FFFFF3：0x0000897C，即原来R4中的值，

地址0x07FFFFEC - 0x07FFFFEF：0x04004480，即原来R3中的值。

可见，寄存器列表中，RX中X值越小，其入栈时对应较低的地址值，X值越大，其入栈时对应较高的地址值。

同时，由于R13后有感叹号，因此指令执行完毕后，地址值也会回写到R13中，此时R13中的值变为：

然后：

0x00000024: e3a04064 d@.. MOV r4,#0x64
0x00000028: e3a050c8 .P.. MOV r5,#0xc8
0x0000002c: e3a02f4b K/.. MOV r2,#0x12c
0x00000030: e3a06f64 do.. MOV r6,#0x190
0x00000034: e3a03f7d }?.. MOV r3,#0x1f4

这些指令对应我们C代码中的赋值语句：

int param1 = 100;
int param2 = 200;
int param3 = 300;
int param4 = 400;
int param5 = 500;

然后，指令：

0x00000038: e1a01005 .... MOV r1,r5
0x0000003c: e1a00004 .... MOV r0,r4
0x00000040: ebfffffe .... BL sum2 ; 0x0

就需要特别注意了，前面的指令中，param1的值放在了寄存器R4中，param2的值放在了寄存器R5中，

C程序中调用sum2函数，需要向其传递参数，Procedure Call Standard for the ARM Architecture

中对参数传递有其规定：

因此，我们在调用函数sum2之前，需要先将参数放在R0，R1这些寄存器中：

0x00000038: e1a01005 .... MOV r1,r5
0x0000003c: e1a00004 .... MOV r0,r4

之前R4存放param1的值，现在放到R0中，R5存放param2的值，现在放到R1中，这样就可以调用sum2程序了：

0x00000040: ebfffffe .... BL sum2 ; 0x0

此处sum2是个标号，表示地址，BL指令同时会将下一条指令的地址复制到LR中，到sum2处执行，执行之前：

BL指令执行时(仅仅是发生跳转后，未执行sum2中的指令)，会将BL之后的下一条指令的地址放到LR中，然后PC中会变成sum2表示的地址：

跟我们预测的一致，待sum2中的指令执行完毕后，会执行指令

MOV pc,r14

将PC设置为跳转指令的下一条指令的地址，恢复原来的执行顺序。

这里还有一个问题需要注意，sum2函数是带返回值的，那么它的返回值如何传递回来呢？

通过上面的图片，我们可以看到，寄存器R0和R1负担返回结果的任务，正如指令中：ADD r0,r0,r1

sum2函数调用完毕后，源码中还继续调用了sum5函数，AAPCS中仅定义了4个寄存器用于传递参数，那么当参数的个数多余4个时如何处理呢？

答案是使用堆栈传递参数，因此在调用sum5函数时，就需要使用堆栈传递参数：

0x00000044: e58d3000 .0.. STR r3,[r13,#0]

指令将R3中的值入栈，

0x00000048: e1a03006 .0.. MOV r3,r6
0x0000004c: e1a01005 .... MOV r1,r5
0x00000050: e1a00004 .... MOV r0,r4

这些指令分别将其它的值放到前4个寄存器中，因为R2中的值没有修改过，所以保持赋值时的原值，无需改动

然后BL sum5调用sum5程序：

sum5
0x00000008: e59dc000 .... LDR r12,[r13,#0]
0x0000000c: e0800001 .... ADD r0,r0,r1
0x00000010: e0800002 .... ADD r0,r0,r2
0x00000014: e0800003 .... ADD r0,r0,r3
0x00000018: e080000c .... ADD r0,r0,r12
0x0000001c: e1a0f00e .... MOV pc,r14

sum5程序也比较简单，只是将入栈的值加载到R12中，然后依次ADD指令累加值，然后将R14的值移入PC，然后返回

sum5执行返回后：

0x00000058: e3a00000 .... MOV r0,#0
0x0000005c: e8bd8078 x... LDMFD r13!,{r3-r6,pc}

MOV R0, #0将立即数0放到寄存器R0中，没什么意义，或许是因为没有使用到sum5函数的返回值

LDMFD r13!,{r3-r6,pc}指令，将R13为基址的内存中的值，读取到R3，R4，R5，R6，PC这些寄存器中，与程序开始执行时的STMFD操作

是逆操作，但是需要注意，STMFD存入堆栈的时LR，此处却是将之前存入的LD值放到PC中，也是函数调用的返回操作，看来我们C代码中的

main函数也是被其它函数调用的，此处不过是返回到调用main函数的那个函数中继续执行而已。

问题：

1、STM，LDM这些指令向内存中存取数据，算不算入栈和出栈？