立即数、栈、汇编与C函数的调用

• 一、立即数
  • 在 ARM 架构中，立即数是指在指令中直接编码的常量值，而不是通过寄存器或内存引用的值
  • 立即数的特点
    • 编码限制：ARM指令是固定长度的（32位），因此立即数不能占用太多位数。典型的算术和逻辑指令通常只能编码8-12位的立即数
    • 移位特性：ARM使用一种聪明的编码方式，允许8位立即数加上4位的移位值（0-30，步长为2），这样可以表示更大范围的数值
    • 有效性检查：不是所有32位值都能作为立即数，只有那些可以通过8位值循环右移偶数位得到的数值才是有效的立即数
  • 判断条件
    • 这个数的范围在0~0xFF之间；
    • 这个数展开成二进制，这个数的最高位1至最低位1之间的二进制序列的位数不超过8位；
    • 这个数展开的二进制序列最低位1右边必须为偶数个连续的0
• 二、指令
  • b指令：类似goto语句，实现无条件跳转，需要一个label来指定跳转的方位，实际上就是把待跳转的那行地址转入pc寄存器，调用完毕后不会回到调用处的下一行指令；
  • bl指令：跳转时会在lr寄存器中保存返回的地址；
  • bx：跳转到寄存器的地址，不保存返回地址
• 三、栈
  • 满减栈
    • 特点：
      • 栈指针指向最后一个压入的数据 (栈已满)
      • 栈向低地址方向增长 (递减)
    • 操作：
      • 先减SP，再存储数据
      • 先读取数据，再加SP
    • ARM默认：ARM架构通常使用满减栈
  • 满增栈
    • 特点：
      • 栈指针指向最后一个压入的数据
      • 栈向高地址方向增长 (递增)
    • 操作：
      • 先加SP，再存储数据
      • 先读取数据，再减SP
  • 空减栈
    • 特点：
      • 栈指针指向下一个可用位置 (栈为空)
      • 栈向低地址方向增长
    • 操作：
      • 先存储数据，再减SP
      • 先加SP，再读取数据
  • 空增栈
    • 特点：
      • 栈指针指向下一个可用位置
      • 栈向高地址方向增长
    • 操作：
      • 先存储数据，再加SP
      • 先减SP，再读取数据
  • 满/空：指SP指向的是有效数据(满）还是下一个空位(空)
  • 增/减：指栈增长方向是地址增加还是减少
• 四、汇编与C函数的调用
  • arm汇编调用C函数：
    • 1.在汇编代码里用import声明C函数；
    • 2.要注意保护现场；
    • 3.传参时使用寄存器R0-R3，超过四个参数时使用栈来传参；
    • 4.c函数的返回值用R0来返回
  • C函数调用arm汇编函数：
    • 1.在汇编代码里用export导出该函数；
    • 2.在C函数里用extern来声明arm函数；
    • 3.在C函数里保护现场和恢复现场；
    • 4.传参使用R0-R3寄存器和返回值用R0返回