arm汇编中函数的梳理小结

简介: 汇编中函数

怎样在ARM汇编中去识别和定位出函数

1.使用专门的跳转指令。

1.1 B 跳转指令

1.2 BL 带返回的跳转指令

1.3 BLX 带返回和状态切换的跳转指令

1.4 BX 带状态切换的跳转指令

2.直接向程序计数器 PC 写入跳转地址值。

通过向程序计数器 PC写入跳转地址值,可以实现在 4GB 的地址空间中的任意跳转,在跳转之前结合使用MOV LR,PC

总结:识别函数的方法就是汇编指令中是否有包含:B、BL、BLX、BX、PC的汇编指令。

2. 函数采用什么样的调用约定?

ARM函数调用约定采用的是:ATPCS

ATPCS的英文全称是ARM-THUMB procedure call standard(ARM-Thumb过程调用标准)

总结:参数1~参数4 分别保存到 R0~R3 寄存器中 ,剩下的参数从右往左一次入栈,被调用者实现栈平衡,返回值存放在 R0 中。
image.png

ATPCS主要设定的以下几个使用规则:

堆栈使用规则

ATPCS规定堆栈为FD类型,即满递减堆栈。并且堆栈的操作是8字节对齐。

而对于ARM汇编来说,如果目标文件中包含了外部调用,必须满足以下条件:

1.外部接口的数据栈一定是8位对齐的,也就是要保证在进入该汇编代码后,直到该汇编程序调用外部代码之间,数据栈的栈指针变化为偶数个字;

2.在汇编程序中使用PRESERVE8伪操作告诉连接器,本汇编程序是8字节对齐的.。

参数传递规则

根据参数个数是否固定,可以将子程序分为参数个数固定的子程序和参数个数可变的子程序.这两种子程序的参数传递规则是不同的.

1.参数个数可变的子程序参数传递规则

对于参数个数可变的子程序,当参数不超过4个时,可以使用寄存器R0~R3来进行参数传递,当参数超过4个时,还可以使用数据栈来传递参数. 在参数传递时,将所有参数看做是存放在连续的内存单元中的字数据。然后,依次将各名字数据传送到寄存器R0,R1,R2,R3;如果参数多于4个,将剩余的字数据传送到数据栈中,入栈的顺序与参数顺序相反,即最后一个字数据先入栈. 按照上面的规则,一个浮点数参数可以通过寄存器传递,也可以通过数据栈传递,也可能一半通过寄存器传递,另一半通过数据栈传递.

2.参数个数固定的子程序参数传递规则

对于参数个数固定的子程序,参数传递与参数个数可变的子程序参数传递规则不同,如果系统包含浮点运算的硬件部件。浮点参数将按照下面的规则传递:

(1)各个浮点参数按顺序处理;

(2)为每个浮点参数分配FP寄存器; 分配的方法是,满足该浮点参数需要的且编号最小的一组连续的FP寄存器.第一个整数参数通过寄存器R0~R3来传递,其他参数通过数据栈传递.

子程序结果返回规则

1.结果为一个32位的整数时,可以通过寄存器R0返回.

2.结果为一个64位整数时,可以通过R0和R1返回,依此类推.

3.结果为一个浮点数时,可以通过浮点运算部的寄存器f0,d0或者s0来返回.

4.结果为一个复合的浮点数时,可以通过寄存器f0-fn或者d0~dn来返回.

5.对于位数更多的结果,需要通过调用内存来传递.

总结:

r0–r3:存储传递给函数的参数值,多余的参数通过压栈传递。

r4 -r11:存储函数的局部变量,Thumb模式不会使用r8以后的寄存器

r12:是内部过程调用暂时寄存器(intra-procedure-call scratch register)。

r13:存储栈指针(sp)。在计算机中,栈非常重要。这个寄存器保存着栈顶的指针。这里可以看到更多关于栈的信息。

r14:链接寄存器(link register)。存储着当被调用函数返回时,将要执行的下一条指令的地址。

r15:用作程序计数器(program counter)。存储着当前执行指令的地址。每条执行被执行后,该计数器会进行自增(+1)。

函数的返回值放到r0中。

fp叫做frame pointer寄存器,即栈帧指针寄存器;sp叫做stack pointer寄存器,即栈指针寄存器。

在ARM指令系统中是地址递减栈,入栈操作的参数入栈顺序是从右到左依次入栈,而参数的出栈顺序则是从左到右的你操作。包括push/pop和LDMFD/STMFD等。

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