Was Register zu retten, in den ARM C-Aufrufkonvention?
Es ist schon eine Weile her, seit ich das Letzte codiert, arm-assembler, und ich bin ein wenig eingerostet auf die details. Wenn ich den Aufruf einer C-Funktion von arm, ich habe nur sorgen zu machen über das speichern von r0-r3 und lr, richtig?
Wenn die C-Funktion verwendet, alle anderen Register, ist es verantwortlich für das speichern dieser auf dem stack und der Wiederherstellung Sie? In anderen Worten, würde der compiler code generieren, um dies zu tun, für C-Funktionen.
Zum Beispiel, wenn ich mit r10 in eine assembler-Funktion, die ich nicht schieben muss seinen Wert auf dem stack oder in den Arbeitsspeicher und pop/wiederherstellen, nachdem eine C nennen, tun ich?
Dies ist für arm-eabi-gcc 4.3.0.
- Hier ist ein externer link, die hilfreich sein können. APCS intro, vor allem verschiedene Namen für
registerverwenden.
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Hängt es von der ABI für die Plattform, die Sie kompilieren, für. Auf Linux gibt es zwei ARM-ABIs, die alte und die neue. AFAIK, die neue (EABI) ist in der Tat ARM AAPCS. Die komplette EABI-Definitionen aktuell live hier auf der ARM infocenter.
Vom die AAPCS, §5.1.1:
Eine angerufene-save register müssen gerettet werden, indem der angerufene (in opposition zu einem caller-save register, in dem der Anrufer speichert das register); also wenn das ist der ABI, die Sie verwenden, Sie müssen nicht speichern r10 vor dem Aufruf einer anderen Funktion (die andere Funktion ist dafür verantwortlich, es zu speichern).
Edit: Welchen compiler Sie verwenden, macht keinen Unterschied; gcc insbesondere kann konfiguriert werden für mehrere unterschiedliche ABIs gibt, und es kann auch geändert werden auf der Kommandozeile. Blick auf die Prolog/Epilog-code den es generiert, ist nicht so nützlich, da es maßgeschneidert für jede Funktion und der compiler kann andere Wege der Einsparung einer register (zum Beispiel, speichern Sie es in der Mitte einer Funktion).
Terminologie: "angerufene-sparen" ist ein synonym für "nichtflüchtig" oder "call-erhalten": Was sind angerufene und Anrufer-saved Register?
Wenn Sie eine Funktion aufrufen, können Sie davon ausgehen, dass die Werte in r4-r11 (außer vielleicht r9) sind immer noch da nach (Ruf erhalten), aber nicht für r0-r3 (call-clobbered /flüchtig).
r4-r11im Falle, dass Sie gehen, Sie zu benutzen; das ist, warum Sie sind angerufenen gespeichert.r4-r11(vielleicht mit Ausnahme derr9) können als "sicher", wenn Sie eine Funktion aufrufen.r0-r3wird wahrscheinlich nicht erhalten werden nach dem Aufruf der Funktion, und je nachdem, wie sich die Verknüpfung erfolgt ist, wird wederr12(kann verwendet werden als scratch-register).Hinzufügen fehlende info auf NEON Register:
Vom die AAPCS, §5.1.1 Core-Register:
Aus der AAPCS, §5.1.2.1 VFP-register Verwendung Konventionen:
Original post:
arm-zu-c-calling-convention-neon-Register zu speichern
Für 64-bit-ARM -, A64 (von Procedure Call Standard für die ARM-64-bit-Architektur)
Gibt es thirty-one, 64-bit-general-purpose - (integer) Register sichtbar A64-Befehlssatz, diese sind beschriftet r0-r30. In einer 64-bit-Kontext diese Register üblicherweise mit dem Namen x0-x30; in einer 32-bit-Kontext die Register angegeben, mit w0-w30. Zusätzlich wird ein stack-Zeiger-register, SP, kann verwendet werden, mit einer begrenzten Anzahl von Anweisungen.
durch rufen Sie veneers-und PLT-code); zu anderen Zeiten kann verwendet werden als
temporäres register.
veneers-und PLT-code); zu anderen Zeiten kann verwendet werden als
temporäres register.
Den ersten acht Register, r0-r7, verwendet werden, um pass-argument Werten in ein Unterprogramm und Ergebnis zurückgeben von Werten aus einer Funktion. Sie kann auch verwendet werden, um Zwischenwerte innerhalb einer routine (aber im Allgemeinen nur zwischen Unterprogramm-Aufrufe).
Registriert r16 (IP0) und r17 (IP1) verwendet werden kann, durch einen linker, wie ein scratch-register, die zwischen einer routine und jeder Unterroutine ruft. Sie können auch verwendet werden, in eine routine zu halten, auch Zwischenwerte zwischen Unterprogramm-aufrufen.
Die Rolle von register r18 ist Plattform-spezifisch. Wenn eine Plattform ABI hat dedizierten general purpose register zu führen inter-prozeduralen (z.B. Zustand, der thread-Kontext), dann sollte man die nutzen das register für diesen Zweck. Wenn die Plattform ABI hat nicht solche Anforderungen hat, dann sollte man die nutzen, r18, da ein zusätzliches temporäres register. Die ABI-Plattform-Spezifikation zu dokumentieren die Verwendung dieser register.
SIMD
Die ARM-64-bit-Architektur hat auch einen weiteren dreißig-zwei Register, v0-v31, die verwendet werden können, SIMD-und Gleitkomma-Operationen. Der genaue name des Registers ändert sich die Anzeige der Größe des access.
Hinweis: im Gegensatz zu AArch32, in AArch64 die 128-bit-und 64-bit-Blick auf eine SIMD und Floating-Point-register nicht überlappen mehrerer Register im engeren Ansicht, also q1, d1 und s1 beziehen sich alle auf den gleichen Eintrag in die register-bank.
Den ersten acht Register, v0-v7, verwendet werden, um pass-argument Werten in ein Unterprogramm und Ergebnis zurückgeben von Werten aus einer Funktion. Sie kann auch verwendet werden, um Zwischenwerte innerhalb einer routine (aber im Allgemeinen nur zwischen Unterprogramm-Aufrufe).
Registriert v8-v15 muss bewahrt werden, indem eine angerufene über Unterprogramm-Aufrufe, die restlichen Register (v0-v7, v16-v31) nicht erhalten werden müssen (oder sollten bewahrt werden, indem der Anrufer). Darüber hinaus werden nur die unteren 64 bits der zu jedem gespeicherten Wert in v8-v15 erhalten werden müssen; es liegt in der Verantwortung des Aufrufers zu bewahren, größere Werte.
Die Antworten von CesarB und Pavel bereitgestellt Zitate von AAPCS, aber offene Fragen bleiben. Hat der angerufene speichern r9? Was ist mit r12? Was r14? Des weiteren, die Antworten waren sehr allgemein und nicht spezifisch auf den arm-eabi-toolchain wie gewünscht. Hier ist ein praktischer Ansatz, um herauszufinden, welche register sind angerufenen gespeichert und welche nicht.
Den folgenden C-code enthalten, eine inline-Montage block, Ansprüche zu ändern, die Register r0-r12 und r14. Der compiler generiert den code zum speichern der Register erforderlich, durch den ABI.
Verwenden Sie die Befehlszeile
arm-eabi-gcc-4.7 -O2 -S -o - foo.cund fügen Sie die weichen für Ihre Plattform (wie
-mcpu=arm7tdmizum Beispiel).Der Befehl drucken Sie den generierten Assembler-code auf die STANDARDAUSGABE ausgegeben. Es kann wie folgt Aussehen:
Beachten Sie, dass der compiler generiert code, speichert und stellt r4-r11. Der compiler keinen sparen r0-r3, r12. Es stellt r14 (alias lr) ist rein zufällig, wie ich aus Erfahrung weiß, dass der exit-code kann auch laden Sie die gespeicherte lr in r0 und machen Sie dann einen "bx-r0" statt "bx lr". Entweder, indem die
-mcpu=arm7tdmi -mno-thumb-interworkoder mit-mcpu=cortex-m4 -mthumberhalten wir leicht unterschiedliche Assembler-code, der wie folgt aussieht:Wieder, r4-r11 sind gesichert und wiederhergestellt werden. Aber r14 (alias lr) wird nicht wiederhergestellt.
Zusammenfassen:
Dies gilt zumindest für arm-eabi-gcc Standard ist. Es gibt command line switches (insbesondere die mabi-Schalter), die möglicherweise Einfluss auf die Ergebnisse.
lraufgetaucht als diepcfür einen schnelleren Weg, um zurückzukehren. Die Antwort auf Ihrer9Frage ist in der APCS. Es heißt static base in diesem Dokument und den Abschnitt Reentrant vs Non-Reentrant Code ist relativ. Die APCS unterstützt mehrere Konfiguration, abergccist in der Regel re-entrant ohne stack limits. Vor allem, gibt Es spezifische Rollen fürsb/r9undsl/r10in einigen Varianten des APCS. In anderen Varianten können Sie eingesetzt werden, wie aufgerufene gespeicherte Registerpcundlr.r12ist auch bekannt alsipund kann verwendet werden, während ein Prolog und Epilog. Es ist ein volatile registrieren. Dies ist wichtig, Routinen für die Analyse der call-stack/frames.lrfalsch? Ich denke, dass Sie falsch verstanden, Sie mir. Wie auch immer, ich war die Präsentation der zweiten assembly-code-snippet, wie der erste sah aus wielrwar angerufene gespeichert. Ich denke aber, es ist nicht. Ja, in der zweiten snippetlrtauchte alspcals ein schneller Weg, um zurückzukehren, und ich habe das nicht erklären, aber der Sinn der Darstellung der zweiten snippet war, dass es zeigt, dasslrist nicht aufgerufene gespeichert.lrwiederhergestelltpc. Aber es ist nicht wahr, dass man erwarten kann, dass der Wert derlrselbst wird wiederhergestellt. Ich sehe nicht, wie diese können falsch sein. Der Wert landet in einem register, das nichtlrist völlig irrelevant für die Frage, oblrwieder hergestellt ist oder nicht. Sie haben Recht, dass der Satz von Registern, die restaurierten und nicht restaurierten können sich ändern, wenn die-mabioption ändert.lr. Allerdings sehe ich nicht, was mit dem ursprünglichen Wert vonlrfür Sie tun könnte. Sie führen Sie den code, der war in derlrnach der Rückkehr, also den ursprünglichen Wert explizit durch den code ausführen. Gut zusammengefasst von Pavel als r12-r15 sind spezielle Register. Der Wert derlrauf den Aufruf wird der Wert derpcSie auf beenden. Die Frage, ob dielrwieder hergestellt ist oder nicht scheint Bizarr zu mir. Es hängt davon ab, wo und ob Blatt oder nicht.lrbewahrt wird, durch einen Aufruf von C-code ist wichtig, weil der Wert vonlrmuss wieder auf den vorherigen Wert durch die assembler-warpper. Also, zu wissen, oblrist der aufgerufene gespeicherte eben gar nicht so hypothetisch.Es ist auch Unterschied, zumindest auf den Cortex-M3-Architektur für die Funktion call und interrupt.
Wenn ein Interrupt Auftritt, wird die automatische push R0-R3,R12,LR,PC auf Stack und return form IRQ-automatische POP. Wenn Sie andere Register in der IRQ-routine, die Sie haben, um push/pop auf den Stack manuell.
Ich denke nicht, dass das automatische PUSH und POP ist wie gemacht für einen Funktionsaufruf (Sprungbefehl). Wenn die Konvention sagt, R0-R3 verwendet werden kann nur als argument, Ergebnis-oder scratch-Register, so gibt es keine Notwendigkeit, Sie zu speichern, bevor Sie die Funktion aufrufen, weil es sollte nicht jeder beliebige Wert verwendet, später nach der Funktion zurück. Aber wie bei einem interrupt müssen Sie speichern alle anderen CPU-Register wenn Sie verwenden Sie Sie in Ihrer Funktion.