ARM架构下的AAPCS调用规则

简介：
本文探讨了在ARM架构下遵循AAPCS（Advanced Arm Architecture Procedure Call Standard）的函数调用规则，深入解析其参数传递、堆栈使用及返回值处理机制。 # ARM架构程序调用规则（AAPCS）解析 ## 概述 《ARM架构程序调用标准》（Procedure Call Standard for the Arm Architecture, 简称AAPCS）是一份重要的技术文档，它定义了在ARM架构上应用程序二进制接口（Application Binary Interface, ABI）中的过程调用标准。这份文档对于确保不同编译器、链接器和工具链之间的一致性和兼容性至关重要。 ## 核心内容概览 ### 1. 引言与背景 #### 1.1 摘要 AAPCS为ARM架构提供了一个统一的过程调用标准，该标准被广泛应用于ARM处理器的应用二进制接口(ABI)中。它规定了函数调用过程中参数传递、返回值处理、寄存器分配等方面的标准行为，从而确保跨平台、跨编译器的代码兼容性。 #### 1.2 关键词 - **过程调用**（Procedure Call）：指函数或子程序的调用。 - **函数调用**（Function Call）：在程序中调用一个函数的行为。 - **调用约定**（Calling Conventions）：指函数调用时如何传递参数、保存寄存器状态等规范。 - **数据布局**（Data Layout）：指在内存中如何存储变量和数据结构。 ### 2. 最新版本与缺陷报告 AAPCS的最新版本可以在ARM架构的应用程序二进制接口文档中找到。如发现文档中的错误或不一致之处，请通过GitHub上的问题跟踪页面进行报告。 ### 3. 版权声明 - **版权信息**：文档由ARM Limited及其关联公司版权所有，并保留所有权利。 - **许可协议**：本作品采用Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License发布。这意味着您可以自由地复制、传播、修改及分发文档内容，但需遵守以下条件： - 必须给出适当署名； - 需要提供许可协议的链接； - 不得添加任何额外限制。 ### 4. 专利授权 AAPCS文档还包含一项专利授权条款，其中规定了在遵守文档许可协议的前提下，各贡献者授予您制造、使用、销售等权利，只要这些权利仅限于因贡献者提交的内容而必须侵犯的专利权。如果发起针对任何实体的专利侵权诉讼，则授予您的许可证将立即终止。 ## 详细解析 ### 4.1 参数传递规则 AAPCS定义了一套标准的参数传递机制，用于指导函数调用过程中参数的传递方式。通常情况下，前四个整型或指针类型的参数会通过寄存器r0-r3传递，更多的参数则通过堆栈传递。 ### 4.2 返回值处理 AAPCS同样规定了函数返回值的处理方式。简单类型（如int、float等）的返回值通常通过寄存器r0或f0传递；复杂类型（如结构体、数组等）则可能需要通过返回地址附近的内存区域来传递。 ### 4.3 寄存器分配 AAPCS还详细描述了函数调用过程中各个寄存器的作用和使用规则，例如： - **r0-r3**：用于传递参数。 - **r4-r11**：用于保存局部变量或其他临时数据。 - **lr**（r14）：用于保存返回地址。 - **sp**（r13）：用于指向当前栈顶。 ### 4.4 其他关键概念 - **调用者清理**（Caller Cleans Up）：指调用者负责清理函数调用过程中产生的栈帧。 - **被调用者清理**（Callee Cleans Up）：指被调用的函数负责清理栈帧。 - **保存寄存器**（Saved Registers）：指在函数调用过程中需要保存的寄存器，以防止其被覆盖。 ## 结论 AAPCS作为ARM架构下的过程调用标准，对于实现跨平台、跨编译器的代码兼容性具有重要意义。通过遵循这套标准，开发者可以编写出更加高效、可靠且易于维护的代码。同时，AAPCS也为ARM架构下的软件开发提供了一套统一的框架，有助于提升软件的质量和性能。