汇编：普通的函数调用的汇编代码解析

原创

mb61c472ac40ed9 2022-01-12 16:00:10 博主文章分类：ARM：裸机、C和汇编 ©著作权

©著作权归作者所有：来自51CTO博客作者mb61c472ac40ed9的原创作品，请联系作者获取转载授权，否则将追究法律责任

C代码：

#include <stdio.h>
int show()
{
    return 0 ;
}

void say()
{
}
int main( )
{
    show();
    say(); 
    return 0;
}

汇编：

root@ubuntu:/work/demo/demo# arm-linux-gcc -v
...............
gcc version 3.4.5

root@ubuntu:/work/demo/demo# arm-linux-gcc -S demo.c
root@ubuntu:/work/demo/demo# cat demo.s

.file    "demo.c"
    .text
    .align    2
    .global    show
    .type    show, %function
show:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 0
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    mov    r3, #0
    mov    r0, r3       //r0~r3 
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    .size    show, .-show
    .align    2
    .global    say
    .type    say, %function
say:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 0
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    .size    say, .-say
    .align    2
    .global    main
    .type    main, %function
main:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 0
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp　　　　　　　　　　　　;ip = sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}  　　
;  ! 表示更新基址寄存器。这里表示将寄存器组{fp,ip,lr,pc}中的内容保存到堆栈中，并更新堆栈指针寄存器。
; 《ARM处理器开发详解.刘洪涛》P51 P53 P54讲的Arm处理器指令寻址方式，按类描述了各种指令语法格式的含义,并在后面对个指令进行了相信介绍。
    sub    fp, ip, #4        　　　　  ;fp = ip -4
    bl    show
    bl    say
    mov    r3, #0
    mov    r0, r3
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    .size    main, .-main
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.5"

arm s3c2440使用满递减栈，sp指向栈顶，堆栈向内存地址减小的地方生长。

汇编：普通的函数调用的汇编代码解析_伪代码

函数一级调用堆栈push/pop图：

汇编：普通的函数调用的汇编代码解析_ubuntu_02

STMFD和LDMFD的原理：^[4][5]

　　在数据栈操作中，

　　ldmfd对应通常寻址方式的ldmia； increase after

　　stmfd对应通常寻址模式的stmdb；decrease before

　　指令格式 ldm/stm{<cond>} <addressing_mode> <Rn>{!},<reglist>{^}

stmfd sp!,{r0-r7,pc} 伪代码：

start_addr= Rn - (n_regs*4);
end_addr = Rn - 4
if( ConditionPassed(cond) && w==1 )  //w表示指令执行后，基址寄存器是否更新。就是那个！号。
{
　　addr = start_addr;
　　for(i=0 to 15)
　　{
　　　　if(reglist[i]==True)
　　　　{  //在列表内
　　　　　　*addr = Ri ; //这里Memory是stack,把Ri的数据传输到Memory中。
　　　　　　addr +=4;
　　　　}
　　}
}

ldm{<cond>} <addressing_mode> <Rn>{!},<reglist>{^}
ldmfd (ldmia)伪代码：每次传送后加4.

ldmfd sp!,{r0-r7,pc}伪代码：

start_addr = Rn
end_addr = Rn +(n_regs*4)-4

if(ConditionPassed(cond)){//addr表示当前地址。
　　addr = start_addr;
　　for(i=0 to 15){
　　　　if(reglist[i]==True){
　　　　　　Ri = *addr 
　　　　　　addr += 4;
　　　　}
　　}
}

参考：

1.Procedure Call Standard for the ARM® Architecture

http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0042e/IHI0042E_aapcs.pdf

2.理解APCS-- ARM过程调用标准

3.Uboot中start.S源码的指令级的详尽解析

http://www.crifan.com/files/doc/docbook/uboot_starts_analysis/release/htmls/index.html

4.指令STMFD和LDMFD分析

5.《arm体系结构与编程》.杜春雷

++1 、 C函数的汇编解析，C函数参数多于四个的情况：

//cadd.c

int add(int a, int b, int c, int d, int e)
{
    return a+b+c+d+e;
}

int func_add(int a,int b, int c, int d, int e)
{
    return add(a, b, c, d, e);
}
int main()
{
    int a = 1;    
    int b = 2;
    int c = 3;
    int d = 4;
    int e = 5;
    func_add(a,b,c,d,e);

    return 0;
}

root@ubuntu:/work/demo/casm# arm-linux-gcc -S  cadd.c 
root@ubuntu:/work/demo/casm# cat cadd.s
    .file    "cadd.c"
    .text
    .align    2
    .global    add
    .type    add, %function
add:
    @ args = 4, pretend = 0, frame = 16
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    sub    sp, sp, #16
    str    r0, [fp, #-16]
    str    r1, [fp, #-20]
    str    r2, [fp, #-24]
    str    r3, [fp, #-28]
    ldr    r2, [fp, #-16]
    ldr    r3, [fp, #-20]
    add    r3, r2, r3
    ldr    r2, [fp, #-24]
    add    r3, r3, r2
    ldr    r2, [fp, #-28]
    add    r3, r3, r2
    ldr    r2, [fp, #4]
    add    r3, r3, r2
    mov    r0, r3
    sub    sp, fp, #12
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    .size    add, .-add
    .align    2
    .global    func_add
    .type    func_add, %function
func_add:
    @ args = 4, pretend = 0, frame = 16
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    sub    sp, sp, #20
    str    r0, [fp, #-16]
    str    r1, [fp, #-20]
    str    r2, [fp, #-24]
    str    r3, [fp, #-28]
    ldr    r3, [fp, #4]
    str    r3, [sp, #0]
    ldr    r0, [fp, #-16]
    ldr    r1, [fp, #-20]
    ldr    r2, [fp, #-24]
    ldr    r3, [fp, #-28]
    bl    add
    mov    r3, r0
    mov    r0, r3
    sub    sp, fp, #12
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}
    .size    func_add, .-func_add
    .align    2
    .global    main
    .type    main, %function
main:
    @ args = 0, pretend = 0, frame = 20
    @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0
    mov    ip, sp
    stmfd    sp!, {fp, ip, lr, pc}
    sub    fp, ip, #4
    sub    sp, sp, #24
    mov    r3, #1
    str    r3, [fp, #-16]
    mov    r3, #2
    str    r3, [fp, #-20]
    mov    r3, #3
    str    r3, [fp, #-24]
    mov    r3, #4
    str    r3, [fp, #-28]
    mov    r3, #5
    str    r3, [fp, #-32]
    ldr    r3, [fp, #-32]
    str    r3, [sp, #0]
    ldr    r0, [fp, #-16]
    ldr    r1, [fp, #-20]
    ldr    r2, [fp, #-24]
    ldr    r3, [fp, #-28]
    bl    func_add
    mov    r3, #0
    mov    r0, r3
    sub    sp, fp, #12
    ldmfd    sp, {fp, sp, pc}

    .size    main, .-main
    .ident    "GCC: (GNU) 3.4.5"