立即数、栈、汇编与C函数的调用

  • 一、立即数

    • 在 ARM 架构中,立即数是指在指令中直接编码的常量值,而不是通过寄存器或内存引用的值
    • 立即数的特点

      • 编码限制:ARM指令是固定长度的(32位),因此立即数不能占用太多位数。典型的算术和逻辑指令通常只能编码8-12位的立即数
      • 移位特性:ARM使用一种聪明的编码方式,允许8位立即数加上4位的移位值(0-30,步长为2),这样可以表示更大范围的数值
      • 有效性检查:不是所有32位值都能作为立即数,只有那些可以通过8位值循环右移偶数位得到的数值才是有效的立即数
    • 判断条件

      • 这个数的范围在0~0xFF之间;
      • 这个数展开成二进制,这个数的最高位1至最低位1之间的二进制序列的位数不超过8位;
      • 这个数展开的二进制序列最低位1右边必须为偶数个连续的0
  • 二、指令

    • b指令:类似goto语句,实现无条件跳转,需要一个label来指定跳转的方位,实际上就是把待跳转的那行地址转入pc寄存器,调用完毕后不会回到调用处的下一行指令;
    • bl指令:跳转时会在lr寄存器中保存返回的地址;
    • bx:跳转到寄存器的地址,不保存返回地址
  • 三、栈

    • 满减栈

      • 特点:

        • 栈指针指向最后一个压入的数据 (栈已满)
        • 栈向低地址方向增长 (递减)
      • 操作:

        • 先减SP,再存储数据
        • 先读取数据,再加SP
      • ARM默认:ARM架构通常使用满减栈
    • 满增栈

      • 特点:

        • 栈指针指向最后一个压入的数据
        • 栈向高地址方向增长 (递增)
      • 操作:

        • 先加SP,再存储数据
        • 先读取数据,再减SP
    • 空减栈

      • 特点:

        • 栈指针指向下一个可用位置 (栈为空)
        • 栈向低地址方向增长
      • 操作:

        • 先存储数据,再减SP
        • 先加SP,再读取数据
    • 空增栈

      • 特点:

        • 栈指针指向下一个可用位置
        • 栈向高地址方向增长
      • 操作:

        • 先存储数据,再加SP
        • 先减SP,再读取数据
    • 满/空:指SP指向的是有效数据(满)还是下一个空位(空)
    • 增/减:指栈增长方向是地址增加还是减少
  • 四、汇编与C函数的调用

    • arm汇编调用C函数:

      • 1.在汇编代码里用import声明C函数;
      • 2.要注意保护现场;
      • 3.传参时使用寄存器R0-R3,超过四个参数时使用栈来传参;
      • 4.c函数的返回值用R0来返回
    • C函数调用arm汇编函数:

      • 1.在汇编代码里用export导出该函数;
      • 2.在C函数里用extern来声明arm函数;
      • 3.在C函数里保护现场和恢复现场;
      • 4.传参使用R0-R3寄存器和返回值用R0返回
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