9. Functions-1
AAPCS 요약 (ARM Procedure Call Standard)
SP register
Stack is an area of memory owned only by the current function.Parameters
4개의 파라미터 까지만 r0 ~ r3에 저장되고 나머지는 stack에 push 됨AAPCS 규칙
- 함수 진입시에는 cpsr 상태를 모른다. 예측/가정 하면안됨.
- 함수에서 r0 ~ r3 를 자유자재로 변경 가능
- r4 ~ r11 은 수정가능 하지만 함수가 종료되었을 때 복구 되어야 한다.
함수 호출
직접 호출: 함수 위치를 알 경우bl label사용
간접호출: 함수의 주소를 register에 저장하고blx Rsource1사용함수 Exit
lr의 초기값을 간직하고 있다가 함수 종료전에 다시 불러들여야함.lr에 저장가능
그리고bx Rsource1함Returning data
r0이용(참고)
fp(r11) 이란? "Stack Frame" This register is used to keep the stack frame (also called the stack base or base pointer).
What is the stack frame?
The stack frame is just a register that keeps the value that sp got at the beginning.
PC에서 arm-linux-*-gcc로 크로스 컴파일하면 많이 보임. AAPCS에는 없고 GCC가 사용하는 규약.
Hello world
/* -- hello01.s */
.data
greeting:
.asciz "Hello world" /* .asciz 또는 .ascii: GNU에서 제공하는 지시자.
* 문자열 용. string + \0
*/
.balign 4
return: .word 0
.text
.global main
main:
ldr r1, address_of_return /* r1 ← &address_of_return */
str lr, [r1] /* *r1 ← lr */
ldr r0, address_of_greeting /* r0 ← &address_of_greeting */
/* First parameter of puts */
bl puts /* Call to puts */
/* lr ← address of next instruction */
ldr r1, address_of_return /* r1 ← &address_of_return */
ldr lr, [r1] /* lr ← *r1 */
bx lr /* return from main */
address_of_greeting: .word greeting
address_of_return: .word return
/* External */
.global puts
ldr r1, address_of_return /* r1 ← &address_of_return */
str lr, [r1] /* *r1 ← lr */
main 함수 진입전의
lr값을 저장(보존)해야함. main 함수가 종료될 때 되돌아갈 주소.
함수 진입 직후에는 반드시 현 함수에서 사용할 registor를 다른곳에 보관해 놓아야 한다. 그리고 함수 종료 직전 다시 복원한다.
이 main 함수에서 또다른 함수 call이 있기 때문에 lr이 변경될 것이다. 따라서 lr을 미리 preserve 해 놓는것이다.
ldr r0, address_of_greeting /* r0 ← &address_of_greeting */
puts 의 파라미터를 정의함. r0 가 첫번째 파라미터로 사용됨.
bl puts /* Call to puts */
bl명령으로 인해lr레지스터가 puts가 복귀할 주소로 overwrite 될 것이다. 그래서 미리[r1]에 main함수의 복귀 주소를 저장한것.bl명령 사용시 복귀주소를 자동으로lr에 저장 한다.
ldr r1, address_of_return /* r1 ← &address_of_return */
ldr lr, [r1] /* lr ← *r1 */
main 함수의 복귀주소를 복구.
printf() scanf()
/* -- printf01.s */
.data
/* First message */
.balign 4
message1: .asciz "Hey, type a number: "
/* Second message */
.balign 4
message2: .asciz "I read the number %d\n"
/* Format pattern for scanf */
.balign 4
scan_pattern : .asciz "%d"
/* Where scanf will store the number read */
.balign 4
number_read: .word 0
.balign 4
return: .word 0
.text
.global main
main:
ldr r1, address_of_return /* r1 ← &address_of_return */
str lr, [r1] /* *r1 ← lr */
ldr r0, address_of_message1 /* r0 ← &message1 */
bl printf /* call to printf */
ldr r0, address_of_scan_pattern /* r0 ← &scan_pattern */
ldr r1, address_of_number_read /* r1 ← &number_read */
bl scanf /* call to scanf */
ldr r0, address_of_message2 /* r0 ← &message2 */
ldr r1, address_of_number_read /* r1 ← &number_read */
ldr r1, [r1] /* r1 ← *r1 */
bl printf /* call to printf */
ldr r0, address_of_number_read /* r0 ← &number_read */
ldr r0, [r0] /* r0 ← *r0 */
ldr lr, address_of_return /* lr ← &address_of_return */
ldr lr, [lr] /* lr ← *lr */
bx lr /* return from main using lr */
address_of_message1 : .word message1
address_of_message2 : .word message2
address_of_scan_pattern : .word scan_pattern
address_of_number_read : .word number_read
address_of_return : .word return
/* External */
.global printf
.global scanf
ldr r1, address_of_return /* r1 ← &address_of_return */
str lr, [r1] /* *r1 ← lr */
복귀주소 lr 따로 저장
함수 내에 다른 subrutine call이 있다면, 함수 시작시 반드시 필요.
이것은 주소를 r1에 저장하는 것이 아님, r1에 "저장된" 주소인 [r1] 즉, address_of_return 에 저장하는 것 유의.
/* -- printf02.s */
.data
/* First message */
.balign 4
message1: .asciz "Hey, type a number: "
/* Second message */
.balign 4
message2: .asciz "%d times 5 is %d\n"
/* Format pattern for scanf */
.balign 4
scan_pattern : .asciz "%d"
/* Where scanf will store the number read */
.balign 4
number_read: .word 0
.balign 4
return: .word 0
.balign 4
return2: .word 0
.text
/*
mult_by_5 function
*/
mult_by_5:
ldr r1, address_of_return2 /* r1 ← &address_of_return */
str lr, [r1] /* *r1 ← lr */
add r0, r0, r0, LSL #2 /* r0 ← r0 + 4*r0 */
ldr lr, address_of_return2 /* lr ← &address_of_return */
ldr lr, [lr] /* lr ← *lr */
bx lr /* return from main using lr */
address_of_return2 : .word return2
.global main
main:
ldr r1, address_of_return /* r1 ← &address_of_return */
str lr, [r1] /* *r1 ← lr */
ldr r0, address_of_message1 /* r0 ← &message1 */
bl printf /* call to printf */
ldr r0, address_of_scan_pattern /* r0 ← &scan_pattern */
ldr r1, address_of_number_read /* r1 ← &number_read */
bl scanf /* call to scanf */
ldr r0, address_of_number_read /* r0 ← &number_read */
ldr r0, [r0] /* r0 ← *r0 */
bl mult_by_5
mov r2, r0 /* r2 ← r0 */
ldr r1, address_of_number_read /* r1 ← &number_read */
ldr r1, [r1] /* r1 ← *r1 */
ldr r0, address_of_message2 /* r0 ← &message2 */
bl printf /* call to printf */
ldr lr, address_of_return /* lr ← &address_of_return */
ldr lr, [lr] /* lr ← *lr */
bx lr /* return from main using lr */
address_of_message1 : .word message1
address_of_message2 : .word message2
address_of_scan_pattern : .word scan_pattern
address_of_number_read : .word number_read
address_of_return : .word return
/* External */
.global printf
.global scanf
bl mult_by_5
mov r2, r0 /* r2 ← r0 */
ldr r1, address_of_number_read /* r1 ← &number_read */
ldr r1, [r1] /* r1 ← *r1 */
ldr r0, address_of_message2 /* r0 ← &message2 */
bl printf /* call to printf */
printf 가 3개의 파라미터를 갖는 경우임
mult_by_5 함수가 return한 값 r0를 r2에 저장함.
bx lrbl funcrions_label
bx와 bl 차이 주의, bx는 보통 함수 종료할때 사용하는듯. bl는 함수 분기용 (직접호출)