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栈是一种非凡的数据结构,其特点是后进先出(LIFO,Last In First Out)。在 ARM 汇编中,栈通常用于保留函数调用时的寄存器状态、局部变量和返回地址等。本节将具体介绍 ARM 汇编中的栈操作指令,并通过实例帮忙你更好地了解和把握这些指令。
- 推入栈(PUSH)
PUSH 指令用于将一个或多个寄存器的值推入栈中。根本语法如下:
PUSH {reglist}
其中,reglist 是要推入栈的寄存器列表。
示例:
PUSH {R0-R3} ; 将寄存器 R0-R3 的值推入栈中
在这个示例中,PUSH 指令将寄存器 R0-R3 的值推入栈中。留神,ARM 汇编中的栈默认应用降序(Full Descending)模式,即栈顶指针指向栈的最高地址,每次入栈操作时,栈顶指针向低地址方向挪动。栈顶指针通常应用 R13(也称为 SP,Stack Pointer)寄存器。
- 弹出栈(POP)
POP 指令用于从栈中弹出一个或多个寄存器的值。根本语法如下:
POP {reglist}
其中,reglist 是要从栈中弹出的寄存器列表。
示例:
POP {R0-R3} ; 从栈中弹出值到寄存器 R0-R3
在这个示例中,POP 指令从栈中弹出值到寄存器 R0-R3。每次出栈操作时,栈顶指针向高地址方向挪动。
以下是一个简略的示例,演示如何应用 PUSH 和 POP 指令保留和复原寄存器状态:
; 假如在调用一个函数前,须要保留 R0-R3 寄存器的值
PUSH {R0-R3} ; 将寄存器 R0-R3 的值推入栈中
; 调用函数
BL some_function
; 在函数返回后,复原 R0-R3 寄存器的值
POP {R0-R3}
在这个示例中,咱们首先应用 PUSH 指令将寄存器 R0-R3 的值保留到栈中,而后调用一个函数。在函数返回后,咱们应用 POP 指令复原 R0-R3 寄存器的值。这样,咱们能够确保在调用函数前后,寄存器的值不会被批改。
在理论编程中,你可能须要依据具体需要应用 PUSH 和 POP 指令保留和复原寄存器状态。通过多加练习和实际,你将更加熟练地把握这些指令的应用。
当初让咱们再看一个略微简单一点的例子,演示如何应用栈保留函数调用时的局部变量和返回地址:
假如咱们有一个名为 sum
的函数,该函数计算两个整数的和。咱们将应用 R0 和 R1 寄存器传递参数,将后果存储在 R0 寄存器中。在 sum
函数外部,咱们将应用 R4 作为局部变量。
; 调用 sum 函数的代码
MOV R0, #5 ; 第一个参数:5
MOV R1, #3 ; 第二个参数:3
BL sum ; 调用 sum 函数
; 此时 R0 寄存器中存储着两个数的和
; sum 函数的实现
sum:
; 保留寄存器状态
PUSH {R0-R3, R4, LR} ; 保留 R0-R3, R4 寄存器和返回地址(Link Register,LR); 计算两个数的和
MOV R4, R0 ; 将 R0 的值(第一个参数)复制到 R4 寄存器
ADD R0, R4, R1 ; 将 R4 和 R1 的值相加,并将后果存储在 R0 寄存器中
; 复原寄存器状态
POP {R0-R3, R4, LR} ; 从栈中弹出值到 R0-R3, R4 寄存器和返回地址(Link Register,LR); 返回
BX LR ; 应用 BX 指令跳转到 LR 寄存器存储的返回地址
在这个例子中,咱们首先应用 PUSH 指令保留寄存器 R0-R3、R4 和返回地址(Link Register,LR)。而后咱们计算两个数的和,并将后果存储在 R0 寄存器中。最初,咱们应用 POP 指令复原寄存器状态,并应用 BX 指令跳转到 LR 寄存器存储的返回地址。
通过这个示例,你应该能更好地了解如何应用栈操作指令保留和复原寄存器状态、局部变量和返回地址。在理论编程中,你可能须要依据具体需要应用这些指令。通过多加练习和实际,你将更加熟练地把握这些指令的应用。
总结一下,ARM 汇编中的栈操作次要包含 PUSH 和 POP 指令,用于保留和复原寄存器状态、局部变量和返回地址。心愿这些示例能帮忙你更好地了解和把握这些指令。在理论编程中,你须要依据具体需要灵活运用这些常识。持续加油,你曾经在成为一名高级 ARM 汇编程序员的路线上迈出了松软的一步!
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