(转)ARM-Thumb 过程调用标准

寄存器

ATPCS 指定用于特殊用途的寄存器

 

- 使用寄存器 r0-r3 将参数值传送到函数，并将结果值传出。

  可以用 a1-a4 来引用 r0-r3，以使此用法透明。请参阅第 3-9 页的参数传递。在子程序调用之间，可以将 r0-r3 用于任何用途。被调用函数在返回之前不必恢复 r0-r3。 如果调用函数需要再次使用 r0-r3 的内容，则它必须保留这些内容。

 

- 使用寄存器 r4-r11 存放函数的局部变量。

  可以用 v1-v8 来引用这些寄存器，以使此用法透明。在 Thumb 状态下，在大多数指令中只有寄存器 r4-r7 可以用于局部变量。 如果被调用函数使用了这些寄存器，它在返回之前必须恢复这些寄存器的值。

 

- 寄存器 r12 是内部调用暂时寄存器 ip。

  它在过程链接胶合代码（例如，交互操作胶合代码）中用于此角色。在过程调用之间，可以将它用于任何用途。被调用函数在返回之前不必恢复 r12。

 

- 寄存器 r13 是栈指针 sp。

  它不能用于任何其它用途。sp 中存放的值在退出被调用函数时必须与进入时的值相同。

 

- 寄存器 r14 是链接寄存器 lr。

  如果您保存了返回地址，则可以在调用之间将 r14 用于其它用途。

 

- 寄存器 r15 是程序计数器 PC。

  它不能用于任何其它用途。

 

生成汇编程序语言时，编译程序使用特定名称和基本寄存器名。 另外，s0-s31、d0-d15 和 f0-f31 是浮点协处理器中寄存器的预定义名称。

 

ATPCS 中的寄存器角色和名称

寄存器	同义词	特定名称	过程调用标准中的角色
r15	-	PC	程序计数器
r14	-	lr	链接寄存器
r13	-	sp	栈指针
r12	-	ip	内部过程调用暂时寄存器
r11	v8	-	ARM 状态变量寄存器 8
r10	v7	sl	ARM 状态变量寄存器 7 栈检查变体中的栈限制指针
r9	v6	sb	ARM 状态变量寄存器 6 RWPI 变体中的静态基址
r8	v5	-	ARM 状态变量寄存器 5
r7	v4	-	变量寄存器 4
r6	v3	-	变量寄存器 3
r5	v2	-	变量寄存器 2
r4	v1	-	变量寄存器 1
r3	a4	-	自变量/结果/ 暂时寄存器 4
r2	a3	-	自变量/结果/ 暂时寄存器 3
r1	a2	-	自变量/结果/ 暂时寄存器 2
r0	a1	-	自变量/结果/ 暂时寄存器 1

 

参数传递

有可变个数自变量的函数是 variadic。有固定个数自变量的函数是 nonvariadic。

向 variadic 和 nonvariadic 函数传递参数有不同的规则。 Nonvariadic 函数参数值以下列方式传递到 nonvariadic 函数：

1. 前面的整型自变量按顺序分配给 r0-r3

2. 其余参数按顺序分配给栈

 

长整数分配

超过 32 位的整型参数（例如，long long 型）有 8 字节对齐。传递 long long 型 参数时，将它分配给寄存器 r2 和 r3，或者分配给栈。

 

浮点数分配

如果系统有浮点硬件，则 FP 参数如下列方式分配给 FP 寄存器：

1. 按次序检查每个 FP 参数。

2. 对于每个参数，检查可用的 FP 寄存器组。

3. 如果有一个可用，则将编号最低、尺寸适合于参数的相邻 FP 寄存器组分配给参数。

 

Variadic 函数

参数值在整型寄存器 a1-a4 中、必要时在栈中传递到 variadic 函数（a1-a4 是 r0-r3的同义词）。 使用的字顺序如同参数值存储在连续内存字中，然后传输到： 1. a1-a4，首先是 a1。

2. 栈，首先是最低地址。（这表示它们以相反的顺序推入栈中。）

 

结果返回

    函数可以：

    - 在 a1 中返回单字整型值。

    - 在 a1-a2、a1-a3 或 a1-a4 中返回双字或四字整型值。

    - 在 f0、d0 或 s0 中返回浮点值。

    - 在 f0-fN 或 d0-dN 中返回复合浮点值（如 complex）。N 的最大值取决于所选的浮点结构（请参阅第 3-17 页的浮点选项）。

    - 较长的值必须在内存中间接返回