在 ARM 汇编中,子程序(也称为函数)是一段可重用的代码,用于执行特定任务。子程序调用和返回指令用于控制程序从一个位置跳转到子程序,执行子程序后再返回到跳转前的位置继续执行。在本节中,我们将详细介绍 ARM 汇编中的子程序调用和返回指令,并通过实例帮助你更好地理解和掌握这些指令。
在ARM体系结构中,子程序(也称为函数或过程)的调用和返回通过特定的指令来实现。
ARM体系结构中的常用子程序调用指令是BL(Branch with Link)指令。BL指令会将当前指令的下一条指令地址保存到链接寄存器(LR)中,并跳转到目标子程序的地址执行。这样做的好处是,在目标子程序执行结束后,可以通过返回指令返回到调用该子程序的位置继续执行。
考虑到子程序的返回,ARM体系结构提供了两个常用的指令:BX(Branch and Exchange)和MOV PC, LR。当子程序执行结束后,可以使用BX指令将控制权返回到链接寄存器(LR)保存的地址上。另外,也可以使用MOV PC, LR指令将链接寄存器(LR)的值直接赋值给程序计数器(PC),从而实现返回操作。
需要注意的是,子程序调用时可能会使用到栈(堆栈)来保存局部变量和临时数据。一般情况下,子程序调用时会将传递的参数和返回地址依次压入栈中,并在返回时将其弹出。这样能确保在不同的子程序之间传递数据的正确性。
总结起来,ARM体系结构中的子程序调用通过BL指令跳转到目标子程序,并使用链接寄存器(LR)保存返回地址。在子程序执行结束后,可以使用BX或MOV PC, LR指令返回到原始调用位置。此外,栈的正确使用也是实现子程序调用和返回的重要考虑点。
1. 子程序调用指令(BL)
子程序调用指令用于调用子程序,并将当前程序计数器的值保存到寄存器 LR(Link Register)中。基本语法如下:
BL label
其中,label 是目标子程序的标签。
示例:
; 定义一个名为 func 的子程序
func:
; 子程序内容
; ...
; 子程序结束
; 调用 func 子程序
BL func
; 子程序返回后将执行这里的代码
在这个示例中,BL 指令用于调用名为 func 的子程序。子程序执行完毕后,需要使用返回指令返回到调用处继续执行。
2. 子程序返回指令(BX LR)
子程序返回指令用于从子程序返回到调用处。基本语法如下:
BX LR
示例:
; 定义一个名为 func 的子程序
func:
; 子程序内容
; ...
BX LR ; 返回到调用处
; 调用 func 子程序
BL func
; 子程序返回后将执行这里的代码
在这个示例中,BX LR 指令用于从名为 func 的子程序返回到调用处。子程序执行完毕后,BX LR 指令将使程序返回到调用处继续执行。
注意:在子程序中可能会修改到一些寄存器的值,为了避免影响到调用处的状态,通常会在子程序开始时使用 PUSH 指令保存这些寄存器的值,然后在子程序结束之前使用 POP 指令恢复这些寄存器的值。
示例:
; 定义一个名为 func 的子程序
func:
PUSH {R0-R3, LR} ; 保存寄存器 R0-R3 和 LR 的值
; 子程序内容
; ...
POP {R0-R3, LR} ; 恢复寄存器 R0-R3 和 LR 的值
BX LR ; 返回到调用处
; 调用 func 子程序
BL func
; 子程序返回后将执行这里的代码
以上就是 ARM 汇编中常见的子程序调用和返回指令。在实际编程中,你可能需要根据具体需求使用这些指令编写和调用子程序。通过多加练习和实践,你将更加熟练地掌握这些指令的使用。
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