ARM C 调用约定中要保存哪些寄存器

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ARM C 调用约定中需要保存的寄存器

在 ARM C 编程中，调用约定规定了在函数调用期间哪些寄存器需要被保存和恢复。这是为了确保函数调用过程中的数据一致性和正确性。根据 ARM C 调用约定，需要保存的寄存器包括以下几个部分。

1. 基本寄存器

在 ARM C 调用约定中，基本寄存器是指 R0-R3、R12 和 LR 这几个寄存器。这些寄存器在函数调用过程中可能会被用来传递参数、保存临时变量或者保存返回值。因此，在函数调用前，这些寄存器的值需要被保存下来，在函数调用结束后再恢复。

2. 链接寄存器

链接寄存器（LR）是 ARM C 调用约定中的一个重要寄存器。它用于保存函数的返回地址。在函数调用时，LR 寄存器会被保存为当前函数的返回地址，以便在函数执行完毕后返回到调用函数的位置。因此，在函数调用前，LR 寄存器的值需要被保存下来，在函数调用结束后再恢复。

3. 堆栈指针

堆栈指针（SP）是 ARM C 调用约定中的另一个重要寄存器。它用于指示当前函数的堆栈位置。在函数调用时，堆栈指针会被调整，以便为函数的局部变量和临时变量分配空间。因此，在函数调用前，堆栈指针的值需要被保存下来，在函数调用结束后再恢复。

4. 其他寄存器

除了上述基本寄存器外，ARM C 调用约定还要求保存其他一些寄存器。具体需要保存的寄存器取决于函数的实现和使用的编译器。一般来说，需要保存的其他寄存器包括 R4-R11 和 CPSR 寄存器。这些寄存器可能会被用于保存函数执行过程中的临时变量和状态信息。

示例代码

下面是一个简单的示例代码，演示了在 ARM C 编程中保存和恢复寄存器的过程。

c
#include <stdio.h>
void foo(int a, int b) {
    int c, d;
    asm volatile (
        "push {r4-r11, lr}\n" // 保存寄存器
        "add r4, %[a], %[b]\n"
        "sub r5, %[a], %[b]\n"
        "mov %[c], r4\n"
        "mov %[d], r5\n"
        "pop {r4-r11, lr}\n" // 恢复寄存器
        : [c] "=r" (c), [d] "=r" (d)
        : [a] "r" (a), [b] "r" (b)
        : "r4", "r5"
    );
    printf("c = %d, d = %d\n", c, d);
}
int mAIn() {
    foo(5, 3);
    return 0;
}

在上面的示例代码中，函数 foo 接受两个整型参数 a 和 b。在函数体内，使用内联汇编的方式保存了寄存器 r4-r11 和 lr，并在汇编代码中进行了一些简单的计算操作。最后，通过 printf 函数输出结果。在函数调用结束后，使用相同的指令恢复了保存的寄存器。

ARM C 调用约定规定了在函数调用过程中需要保存的寄存器，包括基本寄存器（R0-R3、R12 和 LR）、堆栈指针（SP）和其他一些寄存器（如 R4-R11 和 CPSR）。在 ARM C 编程中，正确保存和恢复寄存器对于保证函数调用的正确性和数据一致性至关重要。通过示例代码中的演示，我们可以更好地理解 ARM C 调用约定中寄存器的保存和恢复过程。