ARM体系架构函数调用过程

ARM体系架构函数调用过程

小狼@http://blog.csdn.net/xiaolangyangyang

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        ARM架构下，函数参数是通过r0~r4寄存器传递的，如果参数超过4个，就要借助于栈进行参数传递。

int func(int a1, int a2, int a3, int a4, int a5, int a6)
{
	return a1 + a2 + a3 + a4 + a5;
}
 
int main(void)
{
	func(1, 2, 3, 4, 5, 6);
	return 0;
}

main()函数的汇编如下：

0x00010418 <+0>:	push    {fp, lr}    ; 将上个函数栈底fp、返回地址lr压栈
0x0001041c <+4>:	add	fp, sp, #4      ; 设置main函数栈底fp
0x00010420 <+8>:	sub	sp, sp, #8      ; 扩充sp，main函数栈长度为fp - sp = #12
0x00010424 <+12>:	mov	r3, #5          ; 参数5压栈
0x00010428 <+16>:	str	r3, [sp]        ; 参数5压栈
0x0001042c <+20>:	mov	r3, #6          ; 参数6压栈
0x00010430 <+24>:	str	r3, [sp, #4]    ; 参数6压栈
0x00010434 <+28>:	mov	r0, #1          ; 参数1存入r0
0x00010438 <+32>:	mov	r1, #2          ; 参数2存入r0
0x0001043c <+36>:	mov	r2, #3          ; 参数3存入r0
0x00010440 <+40>:	mov	r3, #4          ; 参数4存入r0
0x00010444 <+44>:	bl	0x103c8   ; 调用func函数
0x00010448 <+48>:	mov	r3, #0          ; return 0；
0x0001044c <+52>:	mov	r0, r3          ; return 0；（将返回值存入r0）
0x00010450 <+56>:	sub	sp, fp, #4      ; 恢复sp
0x00010454 <+60>:	pop {fp, pc}        ; 恢复fp，函数返回

func()函数的汇编如下：

0x000103c8 <+0>:	push    {fp, lr}    ; 将main函数栈底fp、返回地址lr压栈
0x000103cc <+4>:	add	fp, sp, #0      ; 设置func函数栈底fp
0x000103d0 <+8>:	sub	sp, sp, #20     ; 扩充sp，func函数栈长度为fp - sp = #20
0x000103d4 <+12>:	str	r0, [fp, #-8]	; 从r0读取参数
0x000103d8 <+16>:	str	r1, [fp, #-12]  ; 从r1读取参数
0x000103dc <+20>:	str	r2, [fp, #-16]  ; 从r2读取参数
0x000103e0 <+24>:	str	r3, [fp, #-20]  ; 从r3读取参数
0x000103e4 <+28>:	ldr	r2, [fp, #-8]
0x000103e8 <+32>:	ldr	r3, [fp, #-12]
0x000103ec <+36>:	add	r2, r2, r3
0x000103f0 <+40>:	ldr	r3, [fp, #-16]
0x000103f4 <+44>:	add	r2, r2, r3
0x000103f8 <+48>:	ldr	r3, [fp, #-20]
0x000103fc <+52>:	add	r2, r2, r3
0x00010400 <+56>:	ldr	r3, [fp, #4]    ; 从main函数栈帧中读取参数
0x00010404 <+60>:	add	r3, r2, r3
0x00010408 <+64>:	mov	r0, r3          ; 返回值放入r0
0x0001040c <+68>:	sub	sp, fp, #0      ; 恢复sp
0x00010410 <+72>:	pop {fp, pc}        ; 恢复fp，函数返回

 以上函数对应点的栈结构图如下： 

 综上所述，ARM体系结构下，函数调用流程如下：

1、func调用前：将参数写入r0~r3，大于4个以后的参数压栈；

2、func调用后：设置新的fp、sp，将r0~r3中的参数拷贝到栈；

3、func返回前：将返回值放入r0，恢复sp，pop fp，pop lr到pc（即函数返回）；

4、func返回后：读取r0中的返回值。