ATPCS (ARM-Thumb Procedure Call Standard) 规定了一些子程序间调用的基本规则,这些规则包括子程序调用过程中寄存器的使用规则,数据栈的使用规则,参数的传递规则。有了这些规则之后,单独编译的C语言程序就可以和汇编程序相互调用。
AAPCS (ARM Archtecture Procedure Call Standard) AAPCS是ATPCS的改进版。
APCS:ARM 过程调用标准(ARM Procedure Call Standard),提供了紧凑的编写例程的一种机制,定义的例程可以与其他例程交织在一起。最显著的一点是对这些例程来自哪里没有明确的限制。它们可以编译自 C、 Pascal、也可以是用汇编语言写成的。
APCS 定义了:
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使用栈的惯例。
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对寄存器使用的限制。
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在函数调用之间传递/返回参数。
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可被"回溯"的基于栈的结构的格式。
寄存器使用规则
- 子程序间通过寄存器R0~R3来传递参数。这时,寄存器R0~R3可记作a0~a3。被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0~R3的内容。
- 在子程序中,使用寄存器R4~R11来保存局部变量。这时,寄存器R4~R11可以记作v1~v8。如果在子程序中使用了寄存器v1~v8中的某些寄存器,则子程序进入时必须保存这些寄存器的值,在返回前必须恢复这些寄存器的值。在Thumb程序中,通常只能使用寄存器R4~R7来保存局部变量。
- 寄存器R12用作过程调用中间临时寄存器,记作IP。在子程序之间的连接代码段中常常有这种使用规则。
- 寄存器R13用作堆栈指针,记作SP。在子程序中寄存器R13不能用作其他用途。寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。
- 寄存器R14称为连接寄存器,记作LR。它用于保存子程序的返回地址。如果在子程序中保存了返回地址,寄存器R14则可以用作其他用途。
- 寄存器R15是程序计数器,记作PC。它不能用作其它用途。
- 外部接口的堆栈必须是8字节对齐的。
- 在汇编程序中使用PRESERVE8伪指令告诉连接器,本汇编程序数据是8字节对齐的。
- 对于参数个数可变的子程序,当参数个数不超过4个时,可使用寄存器R0~R3来传递参数;当参数超过4个时,还可以使用堆栈来传递参数。在传递参数时,将所有参数看作是存放在连续的内存字单元的字数据。然后,依次将各字数据传递到寄存器R0,R1,R2和R3中。如果参数多于4个,则将剩余的字数据传递到堆栈中。入栈的顺序与参数传递顺序相反,即最后一个字数据先入栈。
- 如果系统不包含浮点运算的硬件部件,浮点参数会通过相应的规则转换成整数参数(若没有浮点参数,此步省略),然后依次将各字数据传送到寄存器R0~R3中。如果参数多于4个,将剩余的字数据传送堆栈中,入栈的顺序与参数顺序相反,即最后一个字数据先入栈。在参数传递时,将所有参数看作是存放在连续的内存字单元的字数据。
- 结果为一个32位整数时,可以通过寄存器R0返回;
- 结果为一个64位整数时,可以通过寄存器R0和R1返回;
- 结果为一个浮点数时,可以通过浮点运算部件的寄存器f0、d0或s0来返回;
- 结果为复合型浮点数(如复数)时,可以通过寄存器f0~fn或d0~dn来返回;
- 对于位数更多的结果,需要通过内存来传递。