title: ATPCS规则
tags: ARM
date: 2018-10-14 17:03:23
ATPCS规则
ARM指令集E004armproc.chm
ATPCS介绍与使用.pdf
ATPCS.pdf
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子程序间通过寄存器R0R3来传递参数。被调用的子程序在返回前无须恢复寄存器R0R3的内容。
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在子程序中，使用寄存器R4R11来保存局部变量。这时，寄存器R4R11可以记为v1v8。如果在子程序中使用了寄存器v1v8中的某些寄存器，则子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值。在Thumb程序中，通常只能使用寄存器R4~R7来保存局部变量。另外R9,R10和R11还有一个特殊作用，分别记为：静态基址寄存器SB,数据栈限制指针SL和桢指针FP。
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存器R12用作子程序间scratch寄存器（用于保存SP，在函数返回时使用该寄存器出栈），记作ip(Intra-Procedure-call scratch register)。在子程序间的连接代码段中常有这种使用规则。从汇编来看就是刚进来的时候保存当前的sp,参考反汇编文档 GPIO之LED
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寄存器R13用做堆栈指针SP。在子程序中寄存器R13不能用做其它用途。寄存器SP在进入子程序时的值和退出子程序的值必须相等。
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寄存器R14称为链接寄存器LR，它用于保存子程序的返回地址。如果在子程序中保存了返回地址，寄存器R14则可以用做其他用途。
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寄存器R15为程序计数器PC，不能用做其他用途。
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只有寄存器R0~R7,SP,LR和PC可以在Thumb状态下使用，其中R7常常作为Thumb状态的工作寄存器，记为WR。
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堆栈使用规则：
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ATPCS规定堆栈为FD类型，即满递减堆栈。并且堆栈的操作是8字节对齐。
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而对于汇编程序来说,如果目标文件中包含了外部调用,则必须满足以下条件:
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（1）、外部接口的数据栈一定是8位对齐的，也就是要保证在进入该汇编代码后,直到该汇编程序调用外部代码之间,数据栈的栈指针变化为偶数个字;
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（2）、在汇编程序中使用PRESERVE8伪操作告诉连接器,本汇编程序是8字节对齐的.
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参数的传递规则：
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根据参数个数是否固定,可以将子程序分为参数个数固定的子程序和参数个数可变的子程序.这两种子程序的参数传递规则是不同的.
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1.参数个数可变的子程序参数传递规则
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对于参数个数可变的子程序,当参数不超过4个时,可以使用寄存器R0~R3来进行参数传递,当参数超过4个时,还可以使用数据栈来传递参数. 在参数传递时,将所有参数看做是存放在连续的内存单元中的字数据。然后,依次将各名字数据传送到寄存器R0,R1,R2,R3; 如果参数多于4个,将剩余的字数据传送到数据栈中,入栈的顺序与参数顺序相反,即最后一个字数据先入栈. 按照上面的规则,一个浮点数参数可以通过寄存器传递,也可以通过数据栈传递,也可能一半通过寄存器传递，另一半通过数据栈传递.
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2.参数个数固定的子程序参数传递规则
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对于参数个数固定的子程序,参数传递与参数个数可变的子程序参数传递规则不同,如果系统包含浮点运算的硬件部件。 浮点参数将按照下面的规则传递:
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（1）各个浮点参数按顺序处理;
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（2）为每个浮点参数分配FP寄存器; 分配的方法是,满足该浮点参数需要的且编号最小的一组连续的FP寄存器.第一个整数参数通过寄存器R0~R3来传递,其他参数通过数据栈传递.
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子程序结果返回规则
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1.结果为一个32位的整数时,可以通过寄存器R0返回.
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2.结果为一个64位整数时,可以通过R0和R1返回，依此类推.
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3.结果为一个浮点数时,可以通过浮点运算部件的寄存器f0,d0或者s0来返回.
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4.结果为一个复合的浮点数时,可以通过寄存器f0-fN或者d0~dN来返回.
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5.对于位数更多的结果,需要通过调用内存来传递.