讲稿-汇编程序设计下.pptVIP

ATPCS 为了使单独编译的c语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为于程序间的调用规定一定的规则。ATPCS就是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则。 ATPCS规定了一些子程序间调用的基本规则。这些基本规则包括子程序调用过程中寄存器的使用规则，数据栈的使用规则，参数的传递规则。 为适应一些特定的需要，对这些基本的调用规则进行一些修改得到几种不同的子程序调用规则。这些特定的调用规则包括： 支持数据栈限制检查的ATPCS。 支持只读段位置无关(ROPl)的ATPCS。 支持可读写段位置无关(RWPl)的ATPCS。 支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS。 处理浮点运算的ATPCS。 有调用关系的所有子程序必须遵守同一·种ATPCS。编译器或者汇编器在ELF格式的目标文件中设置相应的属性，标识用户选定的ATPCS类型。 对应于不同类型的ATPCS规则，有相应的c语言库，连接器根据用户指定的ATPCS类型连接相应的c语言库。 使用C语言编泽器编译的C语言子程序满足用户指定的ATPCS类型．而对于汇编语言程序来说，完全要依赖用户来保证各子程序满足选定的ATPCS类型。具体来说，汇编语言子程序必须满足下面3个条件： 在于程序编写时必须遵守相应的ATPCS规则。 数据栈的使用要遵守相应的ATPCS规则． 在汇编编译器中使甩—atpcs选项。 基本ATPCS 基本ATPCS规定了在子程序调用时的一些基本规则，包括下面3方面的内容： 各寄存器的使用规则及其相应的名称。 数据栈的使用规则。 参数传递的规则。 相对于其他类型的ATPCS，满足基本ATPCS的程序的执行速度更快，所占用的内存更少。但是它不能提供以下的支持： ARM程序和Thumb程序相互调用。 数据以及代码的位置无关的支持。 子程序的可重入性。 数据栈检查的支持。 而派生的其他几种特定的ATPCS就是在基本ATPCS的基础上再添加其他的规则而形成的。其目的就是提供上述的功能。 寄存器的使用规则 寄存器的使用必须满足下面的规则： 子程序间通过寄存器 R0一R3来传递参数，这时，寄存器R0～R3可以记作A1-A4。被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0～R3的内容。 在子程序中，使用寄存器R4～R11来保存局部变量．这时，寄存器 R4 ～ R11可以记作V1 ～ V8。如果在子程序中使用到了寄存器V1～V8中的某些寄存器，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；对于子程序中没有用到的寄存器则不必进行这些操作。在Thumb程序中，通常只能使用寄存器R4～R7来保存局部变量。 寄存器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。在子程序间的连接代码段中常有这种使用规则。 寄存器R13用作数据栈指针，记作sp。在子程序中寄存器R13不能用作其他用途。寄存器sp在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。 寄存器R14称为连接寄存器，记作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则可以用作其他用途。 寄存器R15是程序计数器，记作pc。它不能用作其他用途。 ATPCS中各寄存器的使用规则及其名称 下表总结了在ATPCS中各寄存器的使用规则及其名称。这些名称在编译器和汇编器中都是预定义的。 数据栈使用规则 栈指针通常可以指向不同的位置。当栈指针指向栈顶元素(即最后一个入栈的数据元素)时，称为FULL栈；当栈指针指向与栈顶元素(即最后一·个入栈的数据元素)相邻的一个可用数据单元时，称为EMPTY栈。 数据栈的增长方向也可以不同。当数据栈向内存地址减小的方向增长时，称为DESCENDING栈，当数据栈向内存地址增加的方向增长时，称为ASCENDING栈。 综合这两种特点可以有以下4种数据栈。 FD Full Descending ED Empty Descending FA Full Ascending EA Empty Ascending ATPCS规定数据栈为FD类型，并且对数据栈的操作是8字节对齐的。 异常中断的处理程序可以使用被中断程序的数据钱，这时用户要保证中断的程序的数 参数传递规则 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(nonvariadic)子程序和参数个数可变的(variadic)子程序。这两种子程序的参数传递规则是不同的 参数个数可变的子程序参数传递规则： 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来传递参数；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，将所有参数看作是存放在连续的内存字单元中的宇数据。然后，依次将各字数据传送到寄存器R0、Rl、R2、R3中，如果参