Printf 更改寄存器中的值，ARM 程序集

Question

我是汇编编程的新手，我正在为 ARM 编程。 我正在制作一个带有两个子例程的程序：一个在内存中的字节向量上附加字节信息，另一个打印这个向量。 向量的第一个地址包含后面的元素数，最多 255 个。当我用 GDB 调试它时，我可以看到“appendbyte”子例程工作正常。 但是当谈到“printvector”时，就存在一些问题。 首先，寄存器 r1 中加载的元素是错误的（它加载 0，而它应该是 7）。 然后，当我在使用“printf”函数后用 GDB 读取寄存器值时，很多寄存器得到了不应该改变的其他值，因为我没有修改它们，我只是使用了“printf”。 为什么“printf”修改值。

我在想一些关于对齐的事情。 我不确定我是否正确使用了指令。

这是完整的代码：

    .text
    .global main    
    .equ    num, 255    @ Max number of elements

main:
    push    {lr}

    mov r8, #7
    bl appendbyte
    mov r8, #5
    bl appendbyte
    mov r8, #8
    bl appendbyte
    bl imprime

    pop {pc}

.text
.align  

printvector:
    push {lr}

    ldr r3, =vet @ stores the address of the start of the vector in r3
    ldr r2, [r3], #1 @ stores the number of elements in r2

.align  
loop:
    cmp r2, #0 @if there isn't elements to print
    beq fimimprime @quit subroutine
    ldr r0, =node   @r0 receives the print format
    ldr r1, [r3], #1 @stores in r1 the value of the element pointed by r3. Increments r3 after that.
    sub r2, r2, #1 @decrements r2 (number of elements left to print)
    bl printf @call printf
    b loop @continue on the loop

.align  
endprint:
    pop {pc}

.align  
appendbyte:
    push {lr}

    ldr r0, =vet    @stores in r0 the beggining address of the vector
    ldr r1, [r0], #1    @stores in r1 the number of elements and makes r0 point to the next address
    add r3, r0, r1  @stores in r3 the address of the first available position
    str r8, [r3]    @put the value at the first available position
    ldr r0, =vet    @stores in r0 the beggining address of the vector
    add r1, r1, #1  @ increment the number of elements in the vector
    str r1, [r0]    @ stores it in the vector

    pop {pc}

.data           @ Read/write data follows
.align          @ Make sure data is aligned on 32-bit boundaries
vet:    .byte 0
    .skip   num     @ Reserve num bytes

.align
node:   .asciz "[%d]\n"

.end

问题出在

    ldr r1, [r3], #1

和

    bl printf

我希望我清楚这个问题。 提前致谢！

Answer 1

ARM ABI 指定寄存器 r0-r3 和 r12 在函数调用时被视为易失性。 这意味着被调用者不必恢复其值。 如果您使用 bl，LR 也会改变，因为 LR 将包含被调用函数的返回地址。

更多信息可以在ABI 的ARM 信息中心条目或APCS （ARM 过程调用标准）文档中找到。

Answer 2

printvector:
    push {lr}

    ldr r3, =vet @ stores the address of the start of the vector in r3
    ldr r2, [r3], #1 @ stores the number of elements in r2

.align  
loop:
    cmp r2, #0 @if there isn't elements to print
    beq fimimprime @quit subroutine
    ldr r0, =node   @r0 receives the print format
    ldr r1, [r3], #1 @stores in r1 the value of the element pointed by r3. Increments r3 after that.
    sub r2, r2, #1 @decrements r2 (number of elements left to print)
    bl printf @call printf
    b loop @continue on the loop

.align  
endprint:
    pop {pc}

这绝对不是你使用align的方式。 Align 是为了...通过用零或任何填充物填充二进制文件来对齐某些边界上的内容（在可选参数中指定，请注意这是一个汇编程序指令，而不是指令）。 所以你不希望在代码流中的 .align 指令之间。 您已经在循环后的 ldr r1 和 cmp r2 之间完成了该操作。 现在 b 循环之后的对齐没有害处，因为分支是无条件的，但同时也不是必需的，因为没有理由在那里对齐，汇编程序正在生成指令流，因此字节不能未对齐。 你会在哪里使用 .align 是在指令之前的一些数据声明之后：

.byte 1,2,3,4,5,
.align
some_code_branch_dest:

特别是汇编程序抱怨或代码崩溃的情况。