代码改变世界

谈谈arm下的函数栈

2015-01-16 17:14  tolimit  阅读(3483)  评论(0)  编辑  收藏  举报

引言

　　这篇文章简要说说函数是怎么传入参数的，我们都知道，当一个函数调用使用少量参数(ARM上是少于等于4个)时，参数是通过寄存器进行传值(ARM上是通过r0,r1,r2,r3)，而当参数多于4个时，会将多出的参数压入栈中进行传递(其实在函数调用过程中也会把r0,r1,r2,r3传递的参数压入栈)，具体是什么实现的呢，我们看看。

 

函数栈

　　首先我们需要了解一下linux下一个进程的内存地址空间是如何布局的，在linux中，0~3G的虚拟地址为进程所有，3G~4G由内核所使用，每一个进程都有自己独立的0~3G内存地址空间。当进程进行函数调用时，我们都知道传入被调用函数的参数是通过栈进行操作的，这里我们只需要简单了解一下linux的内存地址空间中的栈是自顶向下生长的，就是栈底出于高地址处，栈顶出于低地址处。

 

　　好的，简单了解了内存地址空间的栈后，我们还需要简单了解一下EBP和ESP这两个寄存器，EBP是用保存栈低地址的，而ESP用于保存栈顶地址，而每一次函数调用会涉及到一个栈帧，

 

举个实例详细说明一下一个函数帧的特点，比如

 1 /* B被A调用
 2  * 参数:data1, data2, data3
 3  * 局部变量: s1, s2, s3 */
 4 void B (int data1, int data2, int data3)
 5 {
 6     int b_s1;
 7     int b_s2;
 8     int b_s3;
 9 }
10  
11 /* A调用B函数 */
12 void A (void)
13 {
14     int a_s1;
15     int a_s2;
16     int a_s3;
17     
18     B (1, 2, 3);
19     printf ("1\n");
20 }

 

在以上例子中栈帧情况如下图所示

 

　　从图例中可以看出，当A函数没有调用B函数时，A函数的栈帧只保存着局部变量，而EBP（栈底指针）指向的是A函数的函数栈帧头，而当A函数调用B函数时，A函数会将B函数所需要的参数从右往左压入栈（在例子中先压入3，之后是2，最后是1），之后会将A调用完B之后所需要运行的第一条指令压入栈，此时建立一个B的栈帧，具体流程：

  • 从右往左将B函数所需参数压入栈
  • 压入执行完B函数之后的第一条指令地址
  • 建立B栈帧
  • 压入A栈帧的栈底
  • 压入B函数保护的寄存器
  • 压入B函数的局部变量

 

小结

 　　其实每一种处理器架构所使用的方式都不一样，在arm上我几个参数和不定参数的情况通过汇编代码查看又不相同，之后反汇编后研究透了会再发布一篇博文专门说这个，现在这篇就当做一个入门知识吧。