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全球快看:[ARM 匯編]進階篇—存儲訪問指令—2.3.3 棧操作指令

時間:2023-06-17 07:00:36 來源:博客園 發(fā)布者:DN032

棧是一種特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),其特點是后進先出(LIFO,Last In First Out)。在 ARM 匯編中,棧通常用于保存函數(shù)調(diào)用時的寄存器狀態(tài)、局部變量和返回地址等。本節(jié)將詳細介紹 ARM 匯編中的棧操作指令,并通過實例幫助你更好地理解和掌握這些指令。

推入棧(PUSH)

PUSH 指令用于將一個或多個寄存器的值推入棧中。基本語法如下:


(相關(guān)資料圖)

PUSH {reglist}

其中,reglist 是要推入棧的寄存器列表。

示例:

PUSH {R0-R3} ; 將寄存器 R0-R3 的值推入棧中

在這個示例中,PUSH 指令將寄存器 R0-R3 的值推入棧中。注意,ARM 匯編中的棧默認使用降序(Full Descending)模式,即棧頂指針指向棧的最高地址,每次入棧操作時,棧頂指針向低地址方向移動。棧頂指針通常使用 R13(也稱為 SP,Stack Pointer)寄存器。

彈出棧(POP)

POP 指令用于從棧中彈出一個或多個寄存器的值?;菊Z法如下:

POP {reglist}

其中,reglist 是要從棧中彈出的寄存器列表。

示例:

POP {R0-R3} ; 從棧中彈出值到寄存器 R0-R3

在這個示例中,POP 指令從棧中彈出值到寄存器 R0-R3。每次出棧操作時,棧頂指針向高地址方向移動。

以下是一個簡單的示例,演示如何使用 PUSH 和 POP 指令保存和恢復(fù)寄存器狀態(tài):

; 假設(shè)在調(diào)用一個函數(shù)前,需要保存 R0-R3 寄存器的值PUSH {R0-R3} ; 將寄存器 R0-R3 的值推入棧中; 調(diào)用函數(shù)BL some_function; 在函數(shù)返回后,恢復(fù) R0-R3 寄存器的值POP {R0-R3}

在這個示例中,我們首先使用 PUSH 指令將寄存器 R0-R3 的值保存到棧中,然后調(diào)用一個函數(shù)。在函數(shù)返回后,我們使用 POP 指令恢復(fù) R0-R3 寄存器的值。這樣,我們可以確保在調(diào)用函數(shù)前后,寄存器的值不會被修改。

在實際編程中,你可能需要根據(jù)具體需求使用 PUSH 和 POP 指令保存和恢復(fù)寄存器狀態(tài)。通過多加練習(xí)和實踐,你將更加熟練地掌握這些指令的使用。

現(xiàn)在讓我們再看一個稍微復(fù)雜一點的例子,演示如何使用棧保存函數(shù)調(diào)用時的局部變量和返回地址:

假設(shè)我們有一個名為sum的函數(shù),該函數(shù)計算兩個整數(shù)的和。我們將使用 R0 和 R1 寄存器傳遞參數(shù),將結(jié)果存儲在 R0 寄存器中。在sum函數(shù)內(nèi)部,我們將使用 R4 作為局部變量。

; 調(diào)用 sum 函數(shù)的代碼MOV R0, #5  ; 第一個參數(shù):5MOV R1, #3  ; 第二個參數(shù):3BL sum  ; 調(diào)用 sum 函數(shù); 此時 R0寄存器中存儲著兩個數(shù)的和; sum 函數(shù)的實現(xiàn)sum:; 保存寄存器狀態(tài)PUSH {R0-R3, R4, LR} ; 保存 R0-R3, R4 寄存器和返回地址(Link Register,LR); 計算兩個數(shù)的和MOV R4, R0 ; 將 R0 的值(第一個參數(shù))復(fù)制到 R4 寄存器ADD R0, R4, R1 ; 將 R4 和 R1 的值相加,并將結(jié)果存儲在 R0 寄存器中; 恢復(fù)寄存器狀態(tài)POP {R0-R3, R4, LR} ; 從棧中彈出值到 R0-R3, R4 寄存器和返回地址(Link Register,LR); 返回BX LR ; 使用 BX 指令跳轉(zhuǎn)到 LR 寄存器存儲的返回地址

在這個例子中,我們首先使用 PUSH 指令保存寄存器 R0-R3、R4 和返回地址(Link Register,LR)。然后我們計算兩個數(shù)的和,并將結(jié)果存儲在 R0 寄存器中。最后,我們使用 POP 指令恢復(fù)寄存器狀態(tài),并使用 BX 指令跳轉(zhuǎn)到 LR 寄存器存儲的返回地址。

通過這個示例,你應(yīng)該能更好地理解如何使用棧操作指令保存和恢復(fù)寄存器狀態(tài)、局部變量和返回地址。在實際編程中,你可能需要根據(jù)具體需求使用這些指令。通過多加練習(xí)和實踐,你將更加熟練地掌握這些指令的使用。

總結(jié)一下,ARM 匯編中的棧操作主要包括 PUSH 和 POP 指令,用于保存和恢復(fù)寄存器狀態(tài)、局部變量和返回地址。希望這些示例能幫助你更好地理解和掌握這些指令。在實際編程中,你需要根據(jù)具體需求靈活運用這些知識。繼續(xù)加油,你已經(jīng)在成為一名高級 ARM 匯編程序員的道路上邁出了堅實的一步!推薦閱讀:

https://mp.weixin.qq.com/s/dV2JzXfgjDdCmWRmE0glDA

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