6.ARM Procedure Call

이번 장에서는 Arm 프로세서에서 함수를 호출하거나, 인자를 전달하고 리턴되는 Register 들의 역할을 살펴보고

프로시저가 무엇인지 알아보자.

 

 

1. Procedure Call

• 형식 : BL <Label>
• 리턴 주소는 lr 레지스터에 저장된다. (리턴 주소란? 해당 명령어를 마치고 다음으로 갈 주소)
• "Label"로 jump 하는 의미를 갖는다.

 

예시

 

838c의 <sum> 명령어가 실행될 때, 리턴 주소는 8390이며, lr에 들어가게 된다.

이후 <sum> 프로시저가 끝나면 8390 줄이 실행되게 된다.

 

 

2. Procedure Return

프로시저 콜이 있다면, 당연히 리턴도 있어야 할 것이다. 

여기서는 자연스러운 리턴 대신 직접 할 수 있는 방법을 설명한다.

 

1) bx 명령어

bx lr은 레지스터 lr에 담긴 주소 (가리키는 주소)로 Jump 한다는 의미를 가지고 있다.

 

2) stack 사용

 

1) 과 같은 방식을 사용하면, 중간에 lr 레지스터에 들어있는 값이 바뀌었을 때 꽤나 골치 아픈 상황이 생긴다.

lr이 있는 이유는 있던 곳으로 되돌아가기 위함인데, 되돌아갈 곳이 바뀌면 꿈에서 깨어나지 못할 수 있기 때문이다.

인셉션에서 이 팽이는 멈췄을까?

 

따라서 다음과 같이 stack을 사용하는 편이 좋다.

위 방식은 여러 개의 원소를 stack에 push, pop하는 STM(stack multiple) 방식이다.

특징은 넣은 순서대로 pop할 때 대입된다는 것인데, 위 코드대로라면, pc에 lr이 대입된다.

pc는 현재 프로그램의 위치이므로 lr이 대입되면 왔던 그대로 빠져나올 수 있다.

 

 

Stack-Based 언어의 특징

 

• 여러 번 불려도 유지가 되어야 한다. (재귀에서 빠져나올 수 있어야 한다.)
• 인자, 로컬 변수, 리턴 주소를 저장할 공간이 필요하다.
• 왔던 그대로 나올 수 있어야 한다.

뭐 계속 반복되는 이야기다.

 

Stack Frame

 

스택 프레임은 스택 내부 구조를 가리킨다.

 

내용

• 지역 변수들
• 리턴 정보 (주소, 리턴 값)
• 임시 공간

작업

• 프로시저에 들어갈 때 "set-up" code를 할당한다.
• 프로시저 리턴 시 "Finish" code 를 재할당한다.

 

3. ARM Procedure Call Standard

 

ARM 프로시저 콜의 기본적인 규칙이다. 매우 중요하고 꼭 알아야 한다.

 

• 리턴 주소는 lr(r14) 레지스터에 저장한다.
• 만약 다른 프로시저를 부를 시, 현재 lr은 반드시 스택에 보관해둬야 한다.
• r0 ~ r3 레지스터는 첫 4개의 인자로 들어갈 수 있다.
• 리턴 값은 r0 레지스터에 저장된다.
• r0 ~ r3 은 scratch register (값이 바뀔 수도 있어 not recover 하다.)