ARM函数切换栈帧分析

func(int, int):
        push    {r7}
        sub     sp, sp, #20
        add     r7, sp, #0
        str     r0, [r7, #4]
        str     r1, [r7]
        ldr     r3, [r7, #4]
        ldr     r2, [r7]
        mul     r3, r2, r3
        ldr     r2, [r7]
        add     r3, r3, r2
        str     r3, [r7, #12]
        ldr     r2, [r7, #12]
        ldr     r3, [r7, #4]
        add     r3, r3, r2
        str     r3, [r7, #12]
        ldr     r3, [r7, #12]
        mov     r0, r3
        adds    r7, r7, #20
        mov     sp, r7
        ldr     r7, [sp], #4
        bx      lr
main:
        push    {r7, lr}
        sub     sp, sp, #16
        add     r7, sp, #0
        movs    r3, #1
        str     r3, [r7, #12]
        movs    r3, #2
        str     r3, [r7, #8]
        ldr     r1, [r7, #8]
        ldr     r0, [r7, #12]
        bl      func(int, int)
        str     r0, [r7, #4]

1. 将lr寄存器和fp（r7）寄存器压栈，lr寄存器现在是main函数的返回地址，fp寄存器是上一个函数的栈帧基址。
2. 在栈中开辟一块空间用来存放局部变量和传参变量，将sp指针的值赋给fp寄存器，作为main函数的栈帧基址。此处的fp寄存器，只保存局部变量，如果是传参变量则相当于是另一个函数的栈帧。
3. 将局部变量存储到，以fp寄存器为基址的栈帧中。
4. ARM规定默认传参放在r0，r1，r2，r3寄存器中，多于4个的参数会被压入栈中。
5. 跳转到调用的函数。
6. 完成函数调用。
7. 恢复sp指针到函数调用前的位置，恢复fp寄存器，跳转到lr寄存器保存的位置。

Note

不同的编译器，不同的优化等级都会有不同的栈帧操作。

但是很多时候在caller中都不需要保存r0-r3，因为变量都直接存放在栈中了，r4-r11寄存器在简单逻辑中很少使用，具体如何操作都依赖于编译器的优化。

但是不管如何，在直接编写汇编代码时，还是需要根据AAPCS进行正确的寄存器保存。

总的来说，进行函数调用时，栈帧的操作大致为：

• 保存fp栈帧基址和lr链接寄存器。
• 局部变量保存到栈中。
• 进行函数操作。
• 还原fp寄存器。
• 跳转回调用函数。