ARM32函数调用时，参数超过4个是如何传递的？

Question

在ARM32架构下，当函数调用的参数超过4个时，前4个参数通过寄存器R0-R3传递，而超出的参数则按照从右到左的顺序依次压入栈中。例如，若函数有6个参数，第5和第6个参数会被压入栈，R0-R3分别传递前4个参数。这种机制遵循AAPCS（ARM Architecture Procedure Call Standard），确保跨编译器兼容性。栈中参数的存储顺序需注意，因为调用者负责清理栈，错误实现可能导致栈不平衡或数据丢失。如何正确处理这些栈参数，以及在混合汇编与C编程时确保调用符合标准，是开发中常见的技术挑战。

Answer 1

1. ARM32架构下的函数调用机制基础

在ARM32架构中，函数调用遵循AAPCS（ARM Architecture Procedure Call Standard），它定义了参数传递规则和栈的使用方式。以下是关键点：

• 前4个参数通过寄存器R0-R3传递。
• 超出的参数按从右到左顺序压入栈。
• 调用者负责清理栈。

例如，对于一个6参数函数：

void func(int a, int b, int c, int d, int e, int f);
// 调用时：
R0 = a; R1 = b; R2 = c; R3 = d;
SP -= 8; *(SP + 4) = e; *SP = f;

2. 栈参数处理中的常见问题与分析

栈参数处理不当可能导致以下问题：

1. 栈不平衡：如果压入栈的参数未正确清理，会导致栈指针错误。
2. 数据丢失：参数压栈顺序错误可能覆盖其他重要数据。
3. 跨编译器兼容性问题：不同编译器实现细节差异导致调用失败。

为避免这些问题，需要明确：

• 压栈顺序必须严格遵守从右到左。
• 确保调用者清理栈。

3. 混合汇编与C编程中的实践

在混合汇编与C编程时，确保符合AAPCS标准至关重要。以下是一个示例：

// C代码
void asm_func(int a, int b, int c, int d, int e, int f);

// 汇编代码
asm_func:
    PUSH {R0-R3}           // 保存寄存器
    LDR R4, [SP, #16]      // 获取栈中第5个参数
    LDR R5, [SP, #12]      // 获取栈中第6个参数
    ADD R4, R4, R5         // 示例操作
    MOV R0, R4             // 返回值通过R0
    POP {R0-R3}            // 恢复寄存器
    BX LR                  // 返回调用者

4. 流程图展示调用过程

以下流程图展示了参数传递的完整过程：

```mermaid
sequenceDiagram
    participant Caller as 调用方
    participant Callee as 被调用方
    Caller->>Callee: 设置R0-R3为前4个参数
    Caller->>Callee: 压栈第5、6个参数(从右到左)
    Callee-->>Caller: 执行函数逻辑
    Callee-->>Caller: 返回结果(R0)
    Caller->>Caller: 清理栈
```

5. 参数存储顺序与清理注意事项

栈参数的存储顺序对程序正确性至关重要。以下表格总结了关键点：

参数位置	传递方式	注意点
前4个参数	R0-R3寄存器	无需手动清理
超出的参数	从右到左压栈	调用者负责清理栈