二、ATPCS规则：（ARM、thumber程序调用规范）

为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用，必须为子程序之间的调用规定一定的规则．ATPCS就是ARM程序和THUMB程序中子程序调用的基本规则。

基本ATPCS规定了在子程序调用时的一些基本规则，包括下面3方面的内容：

各寄存器的使用规则及其相应的名称。数据栈的使用规则。参数传递的规则。1． 寄存器的使用必须满足下面的规则：

1）子程序间通过寄存器R0一R3来传递参数，这时，寄存器R0～R3可以记作A1－A4。被调用的子程序在返回前无需恢复寄存器R0～R3的内容。

2）在子程序中，使用寄存器R4～R11来保存局部变量．这时，寄存器 R4 ～ R11可以记作V1 ～ V8。如果在子程序中使用到了寄存器V1～V8中的某些寄存器，子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须恢复这些寄存器的值；对于子程序中没有用到的寄存器则不必进行这些操作。在Thumb程序中，通常只能使用寄存器R4～R7来保存局部变量。

3）寄存器R12用作过程调用时的临时寄存器（用于保存SP，在函数返回时使用该寄存器出栈）， 记作ip。在子程序间的连接代码段中常有这种使用规则。

4）寄存器R13用作数据栈指针，记作sp。在子程序中寄存器R13不能用作其他用途。寄存器sp在进入子程序时的值和退出子程序时的值必须相等。

5）寄存器R14称为连接寄存器，记作lr。它用于保存子程序的返回地址。如果在子程序中保存了返回地址，寄存器R14则可以用作其他用途。

6）寄存器R15是程序计数器，记作pc。它不能用作其他用途。

ATPCS下ARM寄存器的命名：

寄存器别名功能R0a1工作寄存器R1a2工作寄存器R2a3工作寄存器R3a4工作寄存器R4v1必须保护；局部变量寄存器R5v2必须保护；局部变量寄存器R6v3必须保护；局部变量寄存器R7v4必须保护；局部变量寄存器R8v5必须保护；局部变量寄存器R9v6必须保护；局部变量寄存器R10sl栈限制R11fp帧指针R12ip指令指针R13sp栈指针R14lr连接寄存器2、堆栈使用规则：

ATPCS规定堆栈为FD类型，即满递减堆栈。并且堆栈的操作是8字节对齐。

而对于汇编程序来说，如果目标文件中包含了外部调用，则必须满足以下条件：

外部接口的数据栈一定是8位对齐的，也就是要保证在进入该汇编代码后，直到该汇编程序调用外部代码之间，数据栈的栈指针变化为偶数个字；

在汇编程序中使用PRESERVE8伪操作告诉连接器，本汇编程序是8字节对齐的．

3、参数的传递规则：

根据参数个数是否固定，可以将子程序分为参数个数固定的子程序和参数个数可变的子程序．这两种子程序的参数传递规则是不同的．

1．参数个数可变的子程序参数传递规则

对于参数个数可变的子程序，当参数不超过4个时，可以使用寄存器R0～R3来进行参数传递，当参数超过4个时，还可以使用数据栈来传递参数．

在参数传递时，将所有参数看做是存放在连续的内存单元中的字数据。然后，依次将各名字数据传送到寄存器R0，R1，R2，R3； 如果参数多于4个，将剩余的字数据传送到数据栈中，入栈的顺序与参数顺序相反，即最后一个字数据先入栈．

按照上面的规则，一个浮点数参数可以通过寄存器传递，也可以通过数据栈传递，也可能一半通过寄存器传递，另一半通过数据栈传递。

举例：

void func（a，b，c，d，e）
   a －－ r0
   b －－ r1
   c －－ r2
   d －－ r3
   e －－ 栈
2．参数个数固定的子程序参数传递规则

对于参数个数固定的子程序，参数传递与参数个数可变的子程序参数传递规则不同，如果系统包含浮点运算的硬件部件。

浮点参数将按照下面的规则传递：（1）各个浮点参数按顺序处理；（2）为每个浮点参数分配FP寄存器；

分配的方法是，满足该浮点参数需要的且编号最小的一组连续的FP寄存器．第一个整数参数通过寄存器R0～R3来传递，其他参数通过数据栈传递．

3、子程序结果返回规则1．结果为一个32位的整数时，可以通过寄存器R0返回．2．结果为一个64位整数时，可以通过R0和R1返回，依此类推．3．对于位数更多的结果，需要通过调用内存来传递．

举例：
使用r0 接收返回值

int func1（int m， int n）
 m  －－ r0
 n  －－ r1
 返回值给 r0

「为什么有的编程规范要求自定义函数的参数不要超过4个？」答：因为参数超过4个就需要压栈退栈，而压栈退栈需要增加很多指令周期。对于参数比较多的情况，我们可以把数据封装到结构体中，然后传递结构体变量的地址。