Вызывание функции

В iOS можно вызвать подпрограммы с помощью или Ползунка или систем команд ARM. Основное различие между этими системами команд - то, как Вы устанавливаете штабели и списки параметров.

Весь вызов подпрограммы и последовательности возврата должны поддерживать взаимодействие между состояниями Ползунка и ARM. Это означает, что необходимо использовать надлежащее BLX и BX инструкции (вместо MOV инструкция) для всех вызовов к указателям функции. Для получения дополнительной информации об использовании этих инструкций в Ваших вызовах см. документ AAPCS.

Структура штабеля

Среда ARM использует штабель, который — при вызовах функции — составляет выровненные 4 байта, становится нисходящим, и содержит локальные переменные и параметры функции. Рисунок 1 показывает штабель прежде и во время вызова подпрограммы. (Чтобы помочь предотвратить выполнение вредоносного кода на штабеле, лязг защищает штабель от выполнения.)

Указатель вершины стека (SP) указывает на нижнюю часть штабеля. Стековые фреймы содержат следующие области:

• Область параметра хранит параметры, которые вызывающая сторона передает вызванной функции или хранит пространство для них, в зависимости от типа каждого параметра и доступности регистров. Эта область находится в стековом фрейме вызывающей стороны.

• Область связи содержит адрес следующей инструкции вызывающей стороны.

• Сохраненный (дополнительный) указатель кадра содержит базовый адрес стекового фрейма вызывающей стороны.

• Локальная область хранения содержит локальные переменные подпрограммы и значения регистров, которые должны быть восстановлены перед вызванными функциональными возвратами. Посмотрите Сохранение Регистра для подробных данных.

• Сохраненная область регистров содержит значения регистров, которые должны быть восстановлены перед вызванными функциональными возвратами. Посмотрите Сохранение Регистра для подробных данных.

В этой среде не фиксируется размер стекового фрейма.

Прожурналы и эпилоги

Вызванная подпрограмма ответственна за выделение ее собственного стекового фрейма. Эта работа выполняется разделом кода, названного Прологом, который компилятор помещает перед организацией функции. После организации функции компилятор помещает эпилог для восстановления процесса к состоянию, которым это было до вызова подпрограммы.

Пролог выполняет следующие задачи:

1. Продвигает значение регистра ссылки (LR) на штабель.

2. Продвигает значение указателя кадра (R7) на штабель.

3. Устанавливает указатель кадра (R7) в значение указателя вершины стека (SP). (Обновляющий R7 таким образом дает отладчику способ найти предыдущие стековые фреймы.)

4. Продвигает значения регистров, которые должны быть сохранены (см. Сохранение Регистра) на штабель.

5. Выделяет площадь в стековом фрейме для локального хранения.

Эпилог выполняет эти задачи:

1. Освобождает пространство, использованное для локального хранения в штабеле.

2. Восстанавливает сохраненные регистры (см. Сохранение Регистра) путем сования значений экономил на штабеле Прологом.

3. Восстанавливает значение указателя кадра (R7) путем сования его от штабеля.

4. Возвраты путем сования сохраненного регистра ссылки (LR) в счетчик команд (PC).

stmfd     sp!, {r4-r7, lr}       // save LR, R7, R4-R6

add       r7, sp, #12            // adjust R7 to point to saved R7

stmfd     sp!, {r8, r10, r11}    // save remaining GPRs (R8, R10, R11)

fstmfdd   sp!, {d8-d15}          // save VFP registers D8-D15

                                 //  (aka S16-S31 aka Q4-Q7)

sub       sp, sp, #36            // allocate space for local storage

add       sp, sp, #36            // deallocate space for local storage

fldmfdd   sp!, {d8-d15}          // restore VFP registers

ldmfd     sp!, {r8, r10, r11}    // restore R8-R11

ldmfd     sp!, {r4-r7, pc}       // restore R4-R6, saved R7, return to saved LR

push     {r4-r7, lr}             // save LR, R7, R4-R6

mov      r6, r11                 // move high registers to low registers so

mov      r5, r10                 // they can be saved.  (Can be skipped if the

mov      r4, r8                  // routine does not use R8, R10 or R11)

push     {r4-r6}                 // save R8, R10, R11 (now in R4-R6)

add      r7, sp, #24             // adjust R7 to point to saved R7

sub      sp, #36                 // allocate space for local storage

add      sp, #36                 // deallocate space for local storage

pop      {r2-r4}                 // pop R8, R10, R11

mov      r8, r2                  // restore high registers

mov      r10, r3

mov      r11, r4

pop      {r4-r7, pc}             // restore R4-R6, saved R7, return to saved LR

Передача параметров

Компилятор обычно придерживается правил передачи параметров, найденных в документе AAPCS. Необходимо консультироваться с тем документом для подробных данных того, как параметры передаются, но следующие элементы стоит отметить:

• В целом первые четыре скалярных параметра входят в базовые регистры (R0, R1, R2, R3), и любые остающиеся параметры передаются штабелю. Это может не всегда иметь место все же. Для определенных подробных данных о том, как параметры отображаются на регистрах или штабеле, см. документ AAPCS.

• Большие типы данных (больше, чем 4 байта) составляют выровненные 4 байта.

• Для параметров с плавающей точкой используется Основной Стандартный вариант Стандарта Вызова процедуры. В этом различном, с плавающей точкой (и вектор) параметры передаются в регистрах общего назначения (GPRs) вместо в регистрах VFP),

Возврат результатов

Компилятор обычно придерживается правил передачи параметров, найденных в документе AAPCS. Это означает, что большинство значений возвращается в R0, если размер возвращаемого значения не гарантирует различную обработку. Для получения дополнительной информации см. документ AAPCS.

Сохранение регистра

Таблица 2 перечисляет регистры архитектуры ARM, используемые в этой среде и их энергозависимости в вызовах процедуры. Регистры, которые должны сохранить их значение после вызова функции, вызывают энергонезависимые.

Следующие примечания должны также быть учтены относительно использования регистра:

• Несмотря на то, что документ AAPCS определяет R7 как энергонезависимый регистр общего назначения, iOS использует его в качестве указателя кадра. Отказ использовать R7 в качестве указателя кадра может препятствовать тому, чтобы отладка и инструменты производительности генерировали допустимые следы. Кроме того, некоторые среды ARM используют мнемонический FP для обращения к R11. В iOS R11 является энергонезависимым регистром общего назначения. В результате термин FP не используется для предотвращения беспорядка.

• В iOS 2.x, зарегистрируйтесь, R9 резервируется для использования операционной системы и не должен использоваться кодом приложения. Отказ сделать так может привести к сбоям приложения или аномальному поведению. Однако в iOS 3.0 и позже, зарегистрируйтесь, R9 может использоваться в качестве энергозависимого регистра царапины. Эти инструкции отличаются от общего использования, предусмотренного документом AAPCS.

• Доступ к регистрам VFP от режима Thumb (в ARMv6) не поддерживается. При необходимости в доступе к регистрам VFP необходимо выполнить код в режиме ARM. В iOS, переключающемся между режимом ARM и Thumb, может быть сделан только на функциональных границах.