ARM汇编与C混编规则详解：参数传递与寄存器使用

本文主要探讨的是在Linux环境下，针对ARM架构进行的C语言与汇编语言的混合编程技术。在ARM架构中，由于性能优化的需求，有时会结合C语言的易用性和汇编语言的低级控制来编写程序。混编的关键在于理解和遵守ARM/Thumb Procedure Call Standard (ATPCS)规则，这是ARM体系结构中的调用约定，确保了不同编程层次间的顺畅交互。 ATPCS规则主要包括以下几个方面： 1. 寄存器使用规则： - 子程序间参数传递通常使用r0~r3（记作A1~A4），最多4个参数后使用堆栈。 - 局部变量存储在r4~r11（V1~V8）寄存器中，需注意保存和恢复。 - r12（IP）用于保存堆栈指针SP，子程序返回时出栈。 - r13（SP）作为常规堆栈指针，r14（LR）作为链接寄存器保存返回地址。 - r15（PC）是程序计数器，控制程序流程。 2. 堆栈使用规则： - ATPCS采用满递减类型（FD，FullDescending），堆栈地址随数据增长而降低，SP指向最低地址。 3. 参数传递规则： - 整数参数前4个用寄存器，其余在堆栈中；浮点参数使用连续的FP寄存器。 - 返回值根据数据大小，可能通过r0、r1或其他指定寄存器返回，浮点数通过浮点寄存器F0、D0或S0。 在实际混编中，编写C程序时需确保调用的接口符合ATPCS规则，而在汇编程序中调用C函数则需要预先声明函数并使用BL（Branch and Link）指令。例如，对于一个名为`add`的C函数，汇编程序会先使用IMPORT伪指令声明该函数，然后通过BL指令执行C函数的调用。 限制字符在ARM汇编与C语言混编中起着指导作用，确保了不同层面上的数据存储方式和调用协议的一致性，从而实现高效且兼容的程序设计。理解和掌握这些规则是进行ARM混编编程的基础。