ATPCS详解：ARM编程中的调用规则与使用指南

ATPCS全称为Advanced Thumb Procedure Call Standard，它是ARM处理器中用于子程序调用的一种约定，旨在确保不同编译器生成的目标代码在ARM和Thumb模式下能够正确地互相调用。ATPCS的重要性在于它定义了一套统一的规则，使得C语言和汇编语言之间的接口变得可预测和稳定。 3.2.1 ATPCS介绍 在进行嵌入式系统开发时，为了保证子程序调用的效率和一致性，ATPCS规定了几个关键点： 1. **寄存器使用规则**： - 子程序调用时，R0-R3（在ATPCS中称为A0-A3）用于传递参数。被调用的子程序不需要恢复这些寄存器，除非它们在子程序内部被覆盖。 - R4-R11（V1-V8）作为局部变量存储区域，调用时应保存未使用的寄存器状态，退出时恢复。在Thumb模式下，通常仅使用R4-R7。 - R12（ip）作为scratch寄存器，用于临时存储信息，常见于子程序间连接代码中。 - R13（sp）是数据栈指针，禁止在子程序内用于其他目的，且进出子程序时其值必须保持不变。 - R14（lr，连接寄存器）保存子程序的返回地址，非常重要，必须确保在子程序执行前后不被意外修改。 2. **数据栈规则**：数据栈的管理需要遵循特定的规则，以确保正确保存和恢复局部变量、参数以及可能的临时数据。这涉及到对栈指针sp的精确控制。 3. **参数传递规则**：ATPCS规定了如何在调用和返回过程中传输参数，主要依赖于寄存器，确保数据的完整性和一致性。 遵循ATPCS意味着在编写C语言子程序时，编译器会自动处理这些规则；而汇编语言程序员则需要手动确保遵守这些规则，如在汇编指令中使用正确的选项和指令，以确保代码兼容性。 ATPCS是嵌入式ARM开发中的重要组成部分，它规范了程序间的通信机制，有助于提高代码的可维护性和性能。在实际开发中，理解并正确使用ATPCS规则是编写高效、健壮的ARM代码的关键。