匯編：普通的函數調用的匯編代碼解析

C代碼：

#include <stdio.h>
int show()
{
    return 0 ;
}

void say()
{
}
int main( )
{
    show();
    say(); 
    return 0;
}

匯編：

root@ubuntu:/work/demo/demo# arm-linux-gcc -v
...............
gcc version 3.4.5

root@ubuntu:/work/demo/demo# arm-linux-gcc -S demo.c
root@ubuntu:/work/demo/demo# cat demo.s

    .file    "demo.c"
    .text
    .align    2
    .global    show
    .type    show, %function
show:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 0
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0 mov ip, sp stmfd sp!, {fp, ip, lr, pc} sub fp, ip, #4
    mov    r3, #0
    mov    r0, r3       //r0~r3 
 ldmfd sp, {fp, sp, pc}
    .size    show, .-show
    .align    2
    .global    say
    .type    say, %function
say:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 0
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0 mov ip, sp stmfd sp!, {fp, ip, lr, pc} sub fp, ip, #4 ldmfd sp, {fp, sp, pc}
    .size    say, .-say
    .align    2
    .global    main
    .type    main, %function
main:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 0
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0 mov ip, sp　　　　　　　　　　　　;ip = sp stmfd sp!, {fp, ip, lr, pc} 　　
; ! 表示更新基址寄存器。這里表示將寄存器組{fp,ip,lr,pc}中的內容保存到堆棧中，並更新堆棧指針寄存器。
; 《ARM處理器開發詳解.劉洪濤》P51 P53 P54講的Arm處理器指令尋址方式，按類描述了各種指令語法格式的含義,並在后面對個指令進行了相信介紹。 sub fp, ip, #4 　　　　 ;fp = ip -4
    bl    show
    bl    say
    mov    r3, #0
    mov    r0, r3
    ldmfd sp, {fp, sp, pc}
    .size    main, .-main
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.5"

 arm s3c2440使用滿遞減棧，sp指向棧頂，堆棧向內存地址減小的地方生長。

 函數一級調用堆棧push/pop圖：

 

STMFD和LDMFD的原理：^[4][5]

　　在數據棧操作中，

　　ldmfd對應通常尋址方式的ldmia；  increase after

　　stmfd對應通常尋址模式的stmdb；decrease before

　　指令格式 ldm/stm{<cond>} <addressing_mode> <Rn>{!},<reglist>{^}

stmfd sp!,{r0-r7,pc} 偽代碼：

start_addr= Rn - (n_regs*4);
end_addr = Rn - 4
if( ConditionPassed(cond) && w==1 )  //w表示指令執行后，基址寄存器是否更新。就是那個！號。
{
　　addr = start_addr;
　　for(i=0 to 15)
　　{
　　　　if(reglist[i]==True)
　　　　{  //在列表內
　　　　　　*addr = Ri ; //這里Memory是stack,把Ri的數據傳輸到Memory中。
　　　　　　addr +=4;
　　　　}
　　}
}

ldm{<cond>} <addressing_mode> <Rn>{!},<reglist>{^}
ldmfd (ldmia)偽代碼：每次傳送后加4.

ldmfd sp!,{r0-r7,pc}偽代碼：

start_addr = Rn
end_addr = Rn +(n_regs*4)-4

if(ConditionPassed(cond)){//addr表示當前地址。
　　addr = start_addr;
　　for(i=0 to 15){
　　　　if(reglist[i]==True){
　　　　　　Ri = *addr 
　　　　　　addr += 4;
　　　　}
　　}
}

參考：

1.Procedure Call Standard for the ARM® Architecture

http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0042e/IHI0042E_aapcs.pdf

2.理解APCS-- ARM過程調用標准

http://blog.csdn.net/keyboardota/article/details/6799054

3.Uboot中start.S源碼的指令級的詳盡解析

http://www.crifan.com/files/doc/docbook/uboot_starts_analysis/release/htmls/index.html

4.指令STMFD和LDMFD分析
http://blog.csdn.net/chuchuanchuan/article/details/8098987
5.《arm體系結構與編程》.杜春雷

 

++1 、 C函數的匯編解析，C函數參數多於四個的情況：

//cadd.c

int add(int a, int b, int c, int d, int e)
{
    return a+b+c+d+e;
}

int func_add(int a,int b, int c, int d, int e)
{
    return add(a, b, c, d, e);
}
int main()
{
    int a = 1;    
    int b = 2;
    int c = 3;
    int d = 4;
    int e = 5;
    func_add(a,b,c,d,e);
    
    return 0;
}

root@ubuntu:/work/demo/casm# arm-linux-gcc -S  cadd.c 
root@ubuntu:/work/demo/casm# cat cadd.s
    .file    "cadd.c"
    .text
    .align    2
    .global    add
    .type    add, %function
add:
    @ args = 4, pretend = 0, frame = 16
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    sub    sp, sp, #16
    str    r0, [fp, #-16]
    str    r1, [fp, #-20]
    str    r2, [fp, #-24]
    str    r3, [fp, #-28]
    ldr    r2, [fp, #-16]
    ldr    r3, [fp, #-20]
    add    r3, r2, r3
    ldr    r2, [fp, #-24]
    add    r3, r3, r2
    ldr    r2, [fp, #-28]
    add    r3, r3, r2
    ldr    r2, [fp, #4]
    add    r3, r3, r2
    mov    r0, r3
    sub    sp, fp, #12
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    .size    add, .-add
    .align    2
    .global    func_add
    .type    func_add, %function
func_add:
    @ args = 4, pretend = 0, frame = 16
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    sub    sp, sp, #20
    str    r0, [fp, #-16]
    str    r1, [fp, #-20]
    str    r2, [fp, #-24]
    str    r3, [fp, #-28]
    ldr    r3, [fp, #4]
    str    r3, [sp, #0]
    ldr    r0, [fp, #-16]
    ldr    r1, [fp, #-20]
    ldr    r2, [fp, #-24]
    ldr    r3, [fp, #-28]
    bl    add
    mov    r3, r0
    mov    r0, r3
    sub    sp, fp, #12
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    .size    func_add, .-func_add
    .align    2
    .global    main
    .type    main, %function
main:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 20
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    sub    sp, sp, #24
    mov    r3, #1
    str    r3, [fp, #-16]
    mov    r3, #2
    str    r3, [fp, #-20]
    mov    r3, #3
    str    r3, [fp, #-24]
    mov    r3, #4
    str    r3, [fp, #-28]
    mov    r3, #5
    str    r3, [fp, #-32]
    ldr    r3, [fp, #-32]
    str    r3, [sp, #0]
    ldr    r0, [fp, #-16]
    ldr    r1, [fp, #-20]
    ldr    r2, [fp, #-24]
    ldr    r3, [fp, #-28]
    bl    func_add
    mov    r3, #0
    mov    r0, r3
    sub    sp, fp, #12
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    
    .size    main, .-main
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.5"

 

++2 、下面再看如果用某個函數的返回值做為函數的參數，傳參次序會不會不一樣：

 

++3、上面的例子沒有說明多個參數在棧中的存取次序是怎樣的。

下面的例子來補充說明。