arm 系统调用 参数传递,ARM系统调用概述

在ARM架构的嵌入式系统中，函数调用和参数传递是软件开发中不可或缺的部分。正确理解和应用参数传递机制对于编写高效、稳定的代码至关重要。本文将详细介绍ARM系统调用中的参数传递规则，包括寄存器使用、栈操作以及不同类型参数的传递方式。

ARM系统调用概述

ARM系统调用是操作系统与硬件交互的一种方式，它允许应用程序请求操作系统提供特定的服务。在ARM架构中，系统调用通常通过软件中断（SWI）或快速中断（Fast Interrupt）来实现。

寄存器使用规则

ARM架构定义了两种类型的寄存器：调用者保存寄存器（Caller Saved Registers）和被调用者保存寄存器（Callee Saved Registers）。

调用者保存寄存器

调用者保存寄存器包括R0~R3、R12、R14链接寄存器（LR）和程序状态寄存器（PSR）。这些寄存器在函数调用前必须保持其值不变，函数内部可以修改这些寄存器的值，但在函数返回后，调用者需要恢复这些寄存器的原始值。

被调用者保存寄存器

被调用者保存寄存器包括R4~R11。这些寄存器在函数开始时必须保存其值，并在函数结束前恢复原值。如果函数需要修改这些寄存器的值，它需要先保存原始值，使用完毕后再恢复。

参数传递规则

ARM系统调用中，参数的传递主要依赖于寄存器和栈。以下是参数传递的基本规则：

寄存器传递

当参数数量不超过4个时，使用寄存器R0~R3进行传递。例如，第一个参数放在R0中，第二个参数放在R1中，以此类推。

栈传递

当参数数量超过4个时，或者参数类型不适合通过寄存器传递时，使用栈进行传递。栈操作遵循“后进先出”的原则，即最后压入栈的参数最先被取出。

不同类型参数的传递

ARM系统调用支持多种数据类型的参数传递，以下是常见类型及其传递方式：

整数类型

32位整数类型可以通过寄存器R0~R3传递，或者通过栈传递。64位整数类型需要通过R0和R1寄存器传递，或者通过栈传递。

浮点类型

浮点类型参数在不包含浮点运算硬件的情况下，需要转换为整数类型后传递。如果系统支持浮点运算，则可以直接通过浮点运算寄存器（VFP）传递。

指针类型

指针类型参数可以通过寄存器或栈传递。如果指针指向的数据大小不超过4个字节，可以直接通过寄存器传递；否则，需要通过栈传递。

ARM系统调用中的参数传递是嵌入式软件开发中的一项基本技能。通过合理使用寄存器和栈，可以有效地传递各种类型的参数，确保函数调用和系统调用的正确执行。本文详细介绍了ARM系统调用中的参数传递规则，包括寄存器使用、栈操作以及不同类型参数的传递方式，希望对读者有所帮助。