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  • C语言函数和汇编函数相互调用(转)

    在C程序main函数中,接收用户输入任意个整数,然后在main中调用使用ARM汇编编写的函数(在该函数中完成对这些整数的排序功能),然后再在C程序main函数中输出这些排好顺序的整数。

    main.c

    #include <stdio.h>
    int main()

    {
    int i=0;
    int num=0;
    int *array=NULL;
    while(num <= 0) //输入数组中元素的个数

        {
    printf("please enter the number of elements:\n");
    scanf("%d",&num);
    if(num > 0)

            {
    break;
    }
    }
    if(NULL == (array = (int *)malloc(num*sizeof(int))))

        {
    printf("malloc failed!\n");
    exit(-1);
    }
    printf("please enter the elements:\n");
    for(i = 0; i<num; i++) {
    printf("\n%d:\t", i);
    scanf("%d", array+i);
    }
    sort(array, num);//调用相应的汇编的函数,注意分析传参过程
       printf("The Result is:\n");
    for(i = 0; i<num; i++) {
    printf("%d:\t%d\n", i, *(array+i));
    }
    return 0;
    }

    下面是相应的Sort.s:

    .section .text;声明为代码段
    .globl sort;声明全局变量
    sort:  ;linux下需要加冒号
    mov        r2, #0            
    mov        r8, r0
    mov        r9, r0
    loop1:
    sub        r1, r1, #1
    cmp        r2, r1        
    add        r1, r1, #1
        beq        end    
    mov        r6, r2
    add        r3, r2, #1        
    loop2:
    cmp        r3, r1
        beq        continue1
    mov        r3, r3, lsl #2
    add        r8, r8, r3
        ldr        r5, [r8]
    mov        r6, r6, lsl #2
    add        r9, r9, r6
        ldr        r4, [r9]
    cmp        r4, r5
        bgt        exchange
    continue2:
    sub        r8, r8, r3
    mov        r3, r3, lsr #2
    sub        r9, r9, r6
    mov        r6, r6, lsr #2
    add        r3, r3,    #1
        b        loop2
    exchange:
    str        r4, [r8]
    str        r5, [r9]
            b        continue2
    continue1:
    add        r2, r2, #1
        b        loop1

    end:

    注意:通过APCS传过来的两个变量,保存在r0和r1,分别代表是数组的首地址和元素的个数
    使用Arm交叉编译通过

    /--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

    对于ARM体系来说,不同语言撰写的函数之间相互调用(mix calls)遵循的是 ATPCS(ARM-Thumb Procedure Call Standard),ATPCS主要是定义了函数呼叫时参数的传递规则以及如何从函数返回,关于ATPCS的详细内容可以查看ADS1.2 Online Books ——Developer Guide的2.1节。这篇文档要讲的是汇编代码中对C函数调用时如何进行参数的传递以及如何从C函数正确返回。
       不同于x86的参数传递规则,ATPCS建议函数的形参不超过4个,如果形参个数少于或等于4,则形参由R0,R1,R2,R3四个寄存器进行传递;若形参个数大于4,大于4的部分必须通过堆栈进行传递。
       我们先讨论一下形参个数为4的情况.

    实例1:
    test_asm_args.asm
    //--------------------------------------------------------------------------------
            IMPORT test_c_args ;声明test_c_args函数
            AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
            EXPORT test_asm_args
    test_asm_args
            STR lr, [sp, #-4]! ;保存当前lr
            ldr r0,=0x10       ;参数 1
            ldr r1,=0x20       ;参数 2
            ldr r2,=0x30       ;参数 3
            ldr r3,=0x40       ;参数 4
            bl test_c_args     ;调用C函数
            LDR pc, [sp], #4   ;将lr装进pc(返回main函数)
            END
    test_c_args.c
    //--------------------------------------------------------------------------------
    void test_c_args(int a,int b,int c,int d)
    {
            printk("test_c_args:\n");
            printk("%0x %0x %0x %0x\n",a,b,c,d);
    }
    main.c
    //--------------------------------------------------------------------------------
    int main()
    {
         test_asm_args();
         for(;;);
    }

       程序从main函数开始执行,main调用了test_asm_args,test_asm_args调用了test_c_args,最后从test_asm_args返回main。代码分别使用了汇编和C定义了两个函数,test_asm_args 和 test_c_args,test_asm_args调用了test_c_args,其参数的传递方式就是向R0~R3分别写入参数值,之后使用bl语句对test_c_args进行调用。其中值得注意的地方是用红色标记的语句,test_asm_args在调用test_c_args之前必须把当前的 lr入栈,调用完test_c_args之后再把刚才保存在栈中的lr写回pc,这样才能返回到main函数中。
       如果test_c_args的参数是8个呢?这种情况test_asm_args应该怎样传递参数呢?
    实例2:
    test_asm_args.asm
    //--------------------------------------------------------------------------------
            IMPORT test_c_args ;声明test_c_args函数
            AREA TEST_ASM, CODE, READONLY
            EXPORT test_asm_args
    test_asm_args
           STR lr, [sp, #-4]! ;保存当前lr
           ldr r0,=0x1 ;参数 1
           ldr r1,=0x2 ;参数 2
           ldr r2,=0x3 ;参数 3
           ldr r3,=0x4 ;参数 4
           ldr r4,=0x8
           str r4,[sp,#-4]! ;参数 8 入栈
           ldr r4,=0x7
           str r4,[sp,#-4]! ;参数 7 入栈
           ldr r4,=0x6
           str r4,[sp,#-4]! ;参数 6 入栈
           ldr r4,=0x5
           str r4,[sp,#-4]! ;参数 5 入栈
           bl test_c_args_lots
           ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 5,本语句执行完后sp指向 参数6
           ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 6,本语句执行完后sp指向 参数7
           ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 7,本语句执行完后sp指向 参数8
           ADD sp, sp, #4     ;清除栈中参数 8,本语句执行完后sp指向 lr
           LDR pc, [sp],#4    ;将lr装进pc(返回main函数)
           END
    test_c_args.c
    //--------------------------------------------------------------------------------
    void test_c_args(int a,int b,int c,int d,int e,int f,int g,int h)
    {
           printk("test_c_args_lots:\n");
           printk("%0x %0x %0x %0x %0x %0x %0x %0x\n",
                  a,b,c,d,e,f,g,h);
    }
    main.c
    //--------------------------------------------------------------------------------
    int main()
    {
         test_asm_args();
         for(;;);
    }

    这部分的代码和实例1的代码大部分是相同的,不同的地方是test_c_args的参数个数和test_asm_args的参数传递方式。
    在test_asm_args中,参数1~参数4还是通过R0~R3进行传递,而参数5~参数8则是通过把其压入堆栈的方式进行传递,不过要注意这四个入栈参数的入栈顺序,是以参数8->参数7->参数6->参数5的顺序入栈的。

    直到调用test_c_args之前,堆栈内容如下:
    sp->+----------+
            |  参数5  |
           +----------+
            |  参数6  |
           +----------+
            |  参数7  |
           +----------+
            |  参数8  |
           +----------+
            |   lr   |
           +----------+
    test_c_args执行返回后,则设置sp,对之前入栈的参数进行清除,最后将lr装入pc返回main函数,在执行 LDR pc, [sp],#4 指令之前堆栈内容如下:
           +----------+
            |  参数5  |
           +----------+
            |  参数6  |
           +----------+
            |  参数7  |
           +----------+
            |  参数8  |
    sp->+----------+
            |   lr   |
           +----------+

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