ADS1.2 在汇编代码中调用C函数

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2 a. T5 ]' ]1 B, N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），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 Online Books ——Developer Guide的2.1节。这篇文档要讲的是 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

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.
2 \8 S- H0 m1 Q' \$ j& J" I7 _9 W3 t实例1：
6 T$ b" T, O1 otest_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
+ p: V" T$ ?$ i- B/ d, t- {* C) d       STR lr, [sp, #-4]! ;保存当前lr
8 c' H) p# p  V8 C        ldr r0,=0x10       ;参数 1
        ldr r1,=0x20        ;参数 2
        ldr r2,=0x30        ;参数 3
5 \8 T% `7 K; P" X, K8 |7 c        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
; U7 I& i% a6 r( ~# Jtest_c_args.c
4 D! e0 F( A4 b( w. D1 o//--------------------------------------------------------------------------------
void test_c_args(int a,int b,int c,int d)
5 y0 C% a; u0 q0 J; }" ^; b, {" T{
, B4 \7 P  i- {( m% v9 b6 F        printk("test_c_args:/n");
: ~) D: G8 [3 v- S) O        printk("%0x %0x %0x %0x/n",a,b,c,d);
' L5 ?. t% X# A5 f/ ~4 D9 f}
  u7 h1 `1 t7 N3 N% Amain.c
: Y. B) W6 z4 v9 V- m) w  U. Z//--------------------------------------------------------------------------------
  x; k/ v% N) O4 f& ?8 V+ Tint main()
{
     test_asm_args();
3 m! l/ L$ B5 R4 v     for(;;);
}

- f- d) M" j% u) ?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.
& u0 J* N2 c# Z3 |4 P) Q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。


0 w* X# H/ y# |; A9 b: F+ }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：
test_asm_args.asm
2 |$ X4 i1 Z) g! L//--------------------------------------------------------------------------------
2 O5 o  E+ ^& u0 a3 P  C' k2 |        IMPORT test_c_args ;声明test_c_args函数
: F& [0 L2 t9 u$ c) L' n) {! C        AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
0 U. p* [: H1 _" u# c8 u' d* Y' l! n        EXPORT test_asm_args
6 }: g9 y* @' L1 z) |4 vtest_asm_args
7 ]5 {$ B" h( k6 D1 X) @! x0 \% K       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
  e8 J) L' u0 k& e5 k! E       ldr r3,=0x4 ;参数 4
       ldr r4,=0x8
+ `0 \. V; s/ D8 p7 R       str r4,[sp,#-4]! ;参数 8 入栈
. a0 P$ C# K9 f  g& W3 ?       ldr r4,=0x7
9 {" G7 |- U# \* k       str r4,[sp,#-4]! ;参数 7 入栈
       ldr r4,=0x6
# c8 |; |7 {/ p       str r4,[sp,#-4]! ;参数 6 入栈
/ ~% `* v- L1 d% s6 U( w       ldr r4,=0x5
       str r4,[sp,#-4]! ;参数 5 入栈
       bl test_c_args_lots
- Z" k& ]( E- r  I9 b: Z% {, d! N% a3 M       ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 5,本语句执行完后sp指向 参数6
7 n8 N9 t# M- ?% k# q       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
9 [3 A& d+ p+ s8 b# h3 D8 T. v       LDR pc, [sp],#4    ;将lr装进pc(返回main函数)
2 M) r& K6 b4 }+ m& ]        END
) j6 t1 f) V! S; T, H( v. g* Atest_c_args.c
* s& g& t/ T, Z  X//--------------------------------------------------------------------------------
1 J% m* |+ F8 S2 ^6 h) Lvoid test_c_args(int a,int b,int c,int d,int e,int f,int g,int h)
# v% l* k1 R  X( u% m( h{
       printk("test_c_args_lots:/n");
- L% _( d9 l8 q, A+ ~/ n: `       printk("%0x %0x %0x %0x %0x %0x %0x %0x/n",
. W8 v5 k' }7 x4 d+ X              a,b,c,d,e,f,g,h);
0 N+ D  ?, X: l}
main.c
//--------------------------------------------------------------------------------
& }1 q9 z7 L/ ^7 }; Q/ Oint main()
{
     test_asm_args();
     for(;;);
" X) o9 v  C; Z) a  k! z}

7 l* N1 n( S( Q4 n0 A* R' _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。
6 O. D7 o% \4 b; f3 K" C7 e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->参数7->参数6->参数5的顺序入栈的。
. A) p# k" r% G直到调用test_c_args之前，堆栈内容如下：
sp->+----------+
5 b; a& w$ o- M) q        |  参数5  |
       +----------+
1 B6 q( K5 z" t5 K4 m5 g0 y+ D        |  参数6  |
& q; J! @5 n% x" E       +----------+
7 p, v% q# h* W# _        |  参数7  |
       +----------+
        |  参数8  |
8 N7 P5 K' a9 x/ N2 f       +----------+
) j5 T; y# ^2 |! [        |     lr      |
       +----------+
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 LDR pc, [sp],#4 指令之前堆栈内容如下：
       +----------+
; v: {8 p% G) }+ P7 I9 J        |  参数5  |
       +----------+
        |  参数6  |
. ~1 C1 p0 d& G% F# O       +----------+
( D; C7 P* b& |  ^  X2 h        |  参数7  |
       +----------+
% ]8 `* k3 h$ I        |  参数8  |
0 f9 _  K0 @+ G, }sp->+----------+
        |     lr      |
       +----------+

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