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C语言和汇编语言混合编程

qq_36488756 2024-04-09 原文

ATPCS

ATPCS的全称是ARM-Thumb Procedure Call Standard，其核心内容就是定义了ARM子程序调用的基本规则及堆栈的使用约定等。如ATPCS规定了ARM程序要使用满递减堆栈，入栈/出栈操作要使用STMFD/LDMFD指令，只要所有的程序都遵循这个约定，ARM程序的格式也就统一了，我们编写的ARM程序也就可以在各种各样的ARM处理器上运行了。ATPCS最重要的内容是定义了子程序调用的具体规则，无论是程序员编写程序，还是编译器开发商开发编译器工具，一般都要遵守它。规则的主要内容如下。

  • 子程序间要通过寄存器R0～R3（可记作a0～a3）传递参数，当参数个数大于4时，剩余的参数使用堆栈来传递。
  • 子程序通过R0～R1返回结果。 子程序中使用R4～R11（可记作v1～v8）来保存局部变量。
  • R12作为调用过程中的临时寄存器，一般用来保存函数的栈帧基址，记作FP。
  • R13作为堆栈指针寄存器，一般记作SP。
  • R14作为链接寄存器，用来保存函数调用者的返回地址，记作LR。
  • R15作为程序计数器，总是指向当前正在运行的指令，记作PC。

在ARM平台下，无论是C程序，还是汇编程序，只要大家遵守ARM子程序之间的参数传递和调用规则，就可以很方便地在一个C程序中调用汇编子程序，或者在一个汇编程序中调用C程序。
以下图为例，
在一个C源文件main.c中定义了main()函数和sum()函数
在一个汇编源文件SUM.S中定义了一个汇编子程序SUM_ASM
在main()函数中，直接调用了汇编子程序SUM_ASM，而在SUM_ASM的汇编代码实现中，又调用了在C源文件中定义的sum()函数。使用交叉编译器arm-linux-gcc编译这两个源文件，编译没有任何问题，可以在ARM平台上正常运行。

为了能在C程序中内嵌汇编代码，ARM编译器在ANSI C标准的基础上扩展了一个关键字__asm。通过这个关键字，我们就可以在C程序中内嵌ARM汇编代码。在C程序中内嵌汇编代码的格式如下。
_asm
{
指令
}
这里有个细节需要注意一下，如果你想在内嵌的汇编代码中添加注释，记得要使用C语言的/**/注释符，而不是汇编语言的分号注释符。接下来我们就通过一个数据块复制的例子，给大家演示一下在C程序中内嵌汇编代码的方法

为了能在C程序中内嵌汇编代码，不同的编译器基于ANSI C标准扩展了不同的关键字，使用的汇编格式可能也不太一样。如GNU ARM编译器提供了一个_asm_关键字，它的使用方法如下。

_asm_ _volatile_
{
     指令
}

在汇编程序中调用C程序

在C程序中可以内嵌汇编代码，在汇编程序中同样也可以调用C程序。在调用的时候，我们要注意根据ATPCS规则来完成参数的传递，并配置好C程序传递参数和保存局部变量所依赖的堆栈环境，然后使用BL指令直接跳转即可。

言和语xff0cxff0xffc语言arm开发开发语言

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