ARM 基础（3） - 技术栈

ARM汇编与C语言函数的相互调用及参数传递

汇编调用C函数参数传递规则

前4个参数通过寄存器 R0-R3 传递，超出部分从右向左压栈。32位返回值存于 R0，64位整数用 R0 和 R1，浮点数通过 S0/D0 返回。

示例：ARM汇编调用C函数

assembly 复制代码

.global _start
.extern c_function   ; 声明外部C函数

_start:
    MOV R0, #10      ; 参数1
    MOV R1, #20      ; 参数2
    BL c_function    ; 调用函数
    B .              ; 循环

对应的C函数：

c 复制代码

int c_function(int a, int b) {
    return a + b;    // 返回值通过R0返回
}

C调用汇编函数参数传递规则

规则与汇编调用C一致，前4个参数使用 R0-R3。汇编函数需用 .global 导出。

示例：C调用ARM汇编函数

C代码声明：

c 复制代码

extern int asm_function(int a, int b);
int main() {
    asm_function(10, 20);  // 调用汇编函数
    return 0;
}

汇编实现：

assembly 复制代码

.global asm_function
asm_function:
    ADD R0, R0, R1    ; R0 = a + b
    BX LR             ; 返回

关键注意事项

若修改 R4-R11，需在汇编中压栈保存。
BL 指令自动保存返回地址到 LR（R14）。

ARM内核异常类型及工作模式切换

异常类型与对应模式

异常类型	触发条件	进入模式	优先级
复位（Reset）	上电或硬件复位	管理模式（SVC）	1
数据中止（Data Abort）	非法内存访问（如缺页）	中止模式（ABT）	2
快速中断（FIQ）	高优先级外设中断（如DMA）	FIQ模式	3
普通中断（IRQ）	常规外设中断（如定时器）	IRQ模式	4
预取中止（Prefetch Abort）	指令预取失败	中止模式（ABT）	5
软件中断（SWI/SVC）	`SVC` 指令触发（系统调用）	管理模式（SVC）	6
未定义指令	执行未知指令	未定义模式（UND）	7

关键机制

异常向量表 ：固定入口地址（如复位地址为 0x00000000）。
模式切换 ：异常触发时自动切换模式，保存 CPSR 到 SPSR。
寄存器组 ：不同模式拥有独立的 SP（R13）和 LR（R14）。

IRQ处理示例

assembly 复制代码

IRQ_Handler:
    SUB LR, LR, #4      ; 修正返回地址（PC+4）
    PUSH {R0-R12, LR}   ; 保存寄存器现场
    BL C_IRQ_Handler    ; 调用C处理函数
    POP {R0-R12, PC}^   ; 恢复现场并返回（^恢复CPSR）

注意事项

FIQ模式有专用寄存器（R8-R12），可减少保存开销。
复位异常不返回，直接初始化系统。
中止异常需处理内存错误后重新执行指令。

总结

ARM与C交互 ：严格遵循ATPCS规范，参数通过寄存器和栈传递，返回值使用 R0。
异常处理：7种异常对应不同特权模式，通过向量表跳转，优先级固定。