ARM函数调用规则

最新推荐文章于 2024-09-21 16:20:04 发布
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分类专栏： Android系统 Android调试 android安全
本文详细介绍了ARM体系中使用ATPCS标准进行C函数调用时的参数传递规则及返回流程，特别指出ATPCS对于参数数量限制和堆栈使用的策略。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

对于ARM体系来说，不同语言撰写的函数之间相互调用（mix calls）遵循的是 ATPCS（ARM-Thumb Procedure Call Standard），ATPCS主要是定义了函数呼叫时参数的传递规则以及如何从函数返回，关于ATPCS的详细内容可以查看ADS1.2 Online Books ——Developer Guide的2.1节。这篇文档要讲的是 汇编代码中对C函数调用时如何进行参数的传递以及如何从C函数正确返回.

    不同于x86的参数传递规则，ATPCS建议函数的形参不超过4个，如果形参个数少于或等于4，则形参由R0,R1,R2,R3四个寄存器进行传递；若形参个数大于4，大于4的部分必须通过堆栈进行传递,即压栈.
ARM学习（17）ARM函数调用规则
张一西的博客
01-31 2450
ARM 函数调用规则
Arm架构函数调用和栈结构分析（1）
qq_39827740的博客
11-07 1987
经过对示例代码的每一个汇编指令的详细解析，我们现在能够构建出Arm架构下的函数调用和栈结构了，后期我会补上从f 0到f 3调用栈的栈结构图，届时就能一目了然了！在下一篇文章中，我将探究main函数执行之前，glibc做的初始化工作究竟有啥？
ARM汇编笔记（2）——函数调用规则
sunty2016的博客
10-17 6463
（本文所介绍的各个约定与32位arm Linux系统C语言toolchain一致） 1. 栈 栈保存着函数调用中的参数，寄存器上下文，局部变量。ARM中函数返回地址是寄存器上下文的一部分（lr），无需单列。 栈由高地址向低地址增长，也就是说push会导致栈顶指针指向较低的地址，而pop则相反。 同时约定了栈顶指针指向的是入栈的最后一个值的位置，而非下一个入栈位置。 2. 控制转移和寄存器...
arm函数调用约定
crlyn的博客
12-14 3265
要想理解汇编代码，首先重要的事情就是理解代码之间的交互——意思是一个函数调用另一个函数的方式。这包括了参数如何传递以及如何从函数返回结果——称之为调用的约定。编译器必须严格的遵守相关标准进行代码编译，这样生成的代码，才能够相互兼容。 上面讨论过，寄存器是的存储空间非常少，并且靠近CPU——用来存储当前使用的一些值。ARM CPU有16个寄存器：r0到r15。每个寄存器为32bit。调用约定规定了
ARM函数调用约定
孤独的思考
09-13 4421
1、函数调用约定主要涉及参数如何传递、返回值如何传递、返回地址如何保存以及不要破坏调用函数的上下文。那么在ARM中，这些约定规则是什么样呢？   2、测试程序如下： static int fun_a(uint32_t a, uint32_t b, uint32_t c) { a = b + c; b = a + c; c = a + b; return fun_b(a,b,
ARM调用规范
yacoo_tight的专栏
08-28 815
形象简述ARM调用规范
arm64-aapcs64-函数调用规则1
08-03
这份标准详细描述了在ARM 64位架构上应用二进制接口（ABI）所采用的函数调用约定和数据布局规则。 函数调用和函数返回是程序设计中的关键部分，尤其在多模块协作和跨语言编程时，保持一致的调用约定至关重要。在...
ARM体系函数调用过程分析
frank_zyp的博客
03-06 3932
一、背景： 1、栈描叙： 　　栈作为一种数据结构，是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照先进后出的 原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据 （最后一个数据被第一个读出来）。栈具有记忆作用，对栈的插入与删除操作中，不需要改变栈底指针。 　　进函数需要压栈操作，保存需要的信息；出函数时需要出栈操作，恢复现场。 2、特殊寄存...
c语言函数调用规范-基于arm 分析
dmf_fff的博客
12-22 1023
c语言函数调用规范-基于arm 分析
函数调用规则
MessCodes
04-26 1451
本文内容摘自《windows内核编程》 在一个编写高级语言的程序员的观念中，函数（或者没有返回值的过程）是必不可少的基础单元。C语言的程序完全由函数构成，所有的代码都在某一个函数中。Pascal区分函数和过程，但是本质依然是类似的。对计算机硬件而言，这种区分毫无必要，因为CPU只关心一条一条的指令，并不关心它们是以怎样的结构组织的。 Call指令和ret指令只是为了调用的方便而已，绝不
X86/ARM32/ARM64函数调用规则
zf1575192187的专栏
04-03 956
1、ARM32函数调用约定 http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0042f/IHI0042F_aapcs.pdf 2、ARM64函数调用约定 http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0055b/IHI0055B_aapcs64.pdf 3、ARM32_TH...
arm函数调用参数传递规则
jmp esp
05-06 2106
解释 r0:参数1，返回时作为返回值1用，通用寄存器1 r1:参数2，返回值，通用寄存器2 r2:参数3，通用寄存器 r3:参数4，通用寄存器 r4 ~ r8:变量寄存器1，2，3，4，5 r9:平台寄存器，该寄存器的意义由平台标准定义 r10,r11:变量寄存器 r12:内部过程调用寄存器 r13:栈寄存器SP r14:link寄存器 r15:PC arm的调用规则遵循 ATPCS（ARM-Thu
ARM架构下函数调用过程分析
蜗小牛~~
01-13 4682
1.被分析的C程序 #include #include int test1(int a1,int b1) { int c1; c1 = a1+b1; return c1; } int test2(int a2,int a3) { int c1 = 0 ,c2; c2 = test1(a2,a3); return c1; } int
ARM 栈和函数调用
日常学习记录
09-21 1410
ARM 栈和函数调用
ARM架构过程调用标准AAPCS
进步源于记录，优秀来自分享
04-24 8072
AAPCS是ARM架构的处理器规定的一些标准1、参数和返回值传递，对于简单的情况，输入参数由R0-R3分别用来记录第1到第4个参数。当传递的参数超过4个时，就需要借助栈来保存参数。函数的返回值通常保存在R0中，若返回值为64位的，R1也用来保存返回值。2、函数调用中的寄存器用法。函数或子程序应该保持R4-R11、R13和R14的数值。若这些寄存器在函数或子程序执行期间被修改，则其函数应该保持在栈中...
ARM 过程调用标准
边城浪子的专栏
12-11 2307
  APCS 简介 (ARM 过程调用标准)   介绍 寄存器命名 设计关键 一致性 栈 回溯结构 实际参数
函数调用规范
armman的专栏
02-26 900
    许多编译器有几种调用规范。在Visual C++中，可以在函数类型前加_cdecl，_stdcall或者_pascal来表示其调用规范（默认为_cdecl）。C++ Builder支持_fastcall调用规范。调用规范影响编译器产生的给定函数名，参数传递的顺序（从右到左或从左到右），堆栈清理责任（调用者或者被调用者）以及参数传递机制（堆栈，CPU寄存器等）。    将调用规范看成是函数类
arm过程调用规范(小结7)
you
11-09 979
有关arm11汇编： 1.apcs:arm process call standard 2.arm寄存器的通用寄存器：（两套对应的名字，可以通用） r0 ~r3   r4~r9    r10  r11  r12    r13    r14   r15        a1~a4   v1~v6   sl    fp     lp      sp     lr      pc  -->c语言
ARM 函数调用栈过程
最新发布
07-07
<think>我们正在讨论ARM架构下函数调用栈的工作过程。根据ARM架构的特点，函数调用栈是通过栈指针(SP)和链接寄存器(LR)来管理的。当一个函数调用另一个函数时，它会将返回地址存入LR，同时调整栈指针来为局部变量和保存的寄存器分配空间。 在ARM中，函数调用遵循一定的约定，称为AAPCS（ARM Architecture Procedure Call Standard）。根据这个标准，函数调用时，参数通过寄存器R0-R3传递，如果参数多于4个，则多余的参数通过栈传递。函数返回时，返回值通常存放在R0中。 函数调用栈的关键操作包括： 1. 调用函数时（使用BL指令），将返回地址（当前PC+4）存入LR（R14）。 2. 被调用函数负责保存它将要修改的寄存器（包括LR，因为LR在函数执行过程中可能会被覆盖），以及为局部变量分配栈空间。 3. 被调用函数通常以“POP {PC}”或类似的指令返回，这将从栈中恢复LR到PC，实现返回。 具体步骤： a) 函数入口（prologue）： - 将LR和需要保存的寄存器压入栈（通常使用PUSH指令）。 - 调整栈指针（SP）为局部变量分配空间（如果需要）。 b) 函数体执行。 c) 函数出口（epilogue）： - 释放局部变量占用的栈空间（如果需要）。 - 从栈中恢复保存的寄存器，包括将返回地址从栈弹出到PC（通常使用POP指令，或者直接恢复LR然后使用MOV PC, LR）。 需要注意的是，在ARM中，栈通常是从高地址向低地址增长的（满递减栈）。 下面我们用一个简单的例子来说明： 假设有两个函数：func1和func2，func1调用func2。 func1的代码片段： ... BL func2 ; 调用func2，LR设置为返回地址（下一条指令地址） ... ; 返回点 func2的代码片段（假设需要保存R4-R6和LR）： PUSH {R4-R6, LR} ; 保存寄存器，包括LR SUB SP, SP, #8 ; 为局部变量分配8字节空间 ... ; func2的函数体 ADD SP, SP, #8 ; 释放局部变量空间 POP {R4-R6, PC} ; 恢复寄存器，并将LR的值弹出到PC，实现返回 注意：在POP指令中，我们将LR弹出到PC，这样函数就直接返回到调用处。 另外，在ARM Thumb模式下，POP指令可以直接弹出到PC，这是常见的返回方式。 引用[1]中提到了ARM架构的机器描述结构，其中包含了架构编号、名称、设备树兼容字符串等信息，虽然不直接涉及调用栈，但说明ARM架构有不同的变体，而调用栈机制在核心上是一致的。 引用[2]提到主要针对x86/ARM Linux二进制文件，说明我们的讨论同样适用于ARM Linux环境。 引用[3]和[4]与当前问题关联不大，因此不参考。 因此，ARM架构下函数调用栈的工作过程可以总结为： - 使用栈来保存返回地址和寄存器的值。 - 遵循标准的调用约定（AAPCS）。 - 通过BL指令调用函数并设置LR，通过POP {PC}或等效指令返回。 相关问题： 1. ARM架构中，当函数参数多于4个时，如何传递额外的参数？ 2. 在ARM函数调用中，哪些寄存器是调用者保存的（caller-saved），哪些是被调用者保存的（callee-saved）？ 3. ARM的栈帧中通常包含哪些内容？ 4. 在异常处理（如中断）时，ARM的栈操作有何不同？</think>### ARM架构函数调用栈工作过程详解 在ARM架构中，函数调用栈通过寄存器协作和栈内存管理实现，核心过程如下： #### 1. **关键寄存器作用** - **SP（Stack Pointer, R13）**：指向当前栈顶位置 - **LR（Link Register, R14）**：保存函数返回地址 - **PC（Program Counter, R15）**：存储下一条指令地址 - **FP（Frame Pointer, R11）**：可选，指向当前栈帧基址（用于调试和回溯） #### 2. **函数调用过程（以函数A调用函数B为例）** **步骤1：调用准备（Caller）** - 参数传递：前4个参数通过$R0-R3$传递，多余参数压入栈 - 返回地址保存：执行`BL func_B`指令时，当前PC+4自动存入$LR$ ```assembly MOV R0, #5 ; 参数1 → R0 MOV R1, #10 ; 参数2 → R1 BL func_B ; 调用func_B (LR = PC+4) ``` **步骤2：被调用函数开场（Callee Prologue）** - 保存上下文：将$LR$和需保留的寄存器压栈 - 栈空间分配：调整$SP$为局部变量预留空间 ```assembly func_B: PUSH {R4-R6, LR} ; 保存寄存器 & 返回地址 SUB SP, SP, #8 ; 分配8字节局部变量空间 ``` **步骤3：函数执行** - 局部变量存储在栈中（通过$SP$偏移访问） - 函数体执行期间可修改$R0-R3$ **步骤4：函数返回（Callee Epilogue）** - 释放栈空间：恢复$SP$到开场前位置 - 恢复上下文：弹出寄存器及返回地址到$PC$ ```assembly ADD SP, SP, #8 ; 释放局部变量空间 POP {R4-R6, PC} ; 恢复寄存器并直接返回 (PC ← LR) ``` #### 3. **栈帧结构示例 ``` 高地址 +-----------------+ | 调用者保存的寄存器 | ← 旧SP +-----------------+ | 参数5~n | (若有) +-----------------+ | 返回地址(PC) | ← 新FP (可选) +-----------------+ | 保存的LR | +-----------------+ | 保存的R4-R6 | +-----------------+ | 局部变量空间 | ← SP 低地址 ``` #### 4. **关键特性** 1. **栈增长方向**：ARM采用**满递减栈**（FD, Full Descending），栈向低地址增长 2. **寄存器保存规则**： - 调用者保存：$R0-R3$（参数/临时寄存器） - 被调用者保存：$R4-R11$（需长期保留的寄存器） 3. **返回机制**：通过`POP {..., PC}`直接将返回地址载入$PC$，等效于`BX LR` #### 5. **异常处理差异** 在中断/异常场景下： - 处理器自动保存$PC$和$CPSR$到栈中 - 使用专用异常栈指针（如ARMv7的$SP_irq$） - 需手动保存其他寄存器[^1][^2] > 此过程遵循ARM AAPCS标准（ARM Architecture Procedure Call Standard），确保二进制兼容性[^1]。
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