assembly - 在 ARM 汇编中将 LR 推到 BL 指令之前

Question

我试图更好地理解为什么在调用 BL 指令之前推送 LR。我知道 BL 指令将分支到另一个子例程，然后将 PC 恢复到 BL 调用之后的指令地址，但为什么 LR 在 BL 被称为？我已经编写了下面用于阶乘计算的完整递归代码以提供上下文。 a和b都是用pseudo编写的变量。

LDR   RO, a
PUSH  (LR)
BL    factorial
STR   R0, b
POP   (LR)

factorial: 
CMP   RO, #0
MOVEQ R0, #1
MOVEQ PC, LR
MOV   R3, R0
SUB   R0, R0, #1
PUSH  (R3, LR)
BL    factorial
MUL   R0, R3, R0
POP   (R3, LR)
MOV   PC, LR

我明白这个程序应该如何流动，但我对堆栈中存储的地址感到困惑。显然，您想要的地址“STR R0, b”指令将在第一次分支调用后放入堆栈，但如果 LR 在 BL调用？

Answer 1

but why is the LR pushed before the BL is called?

在这里您可以看到递归的成本。从更高级别的编码角度来看，递归看起来很简单。状态由编译器存储在堆栈帧中。只有一个 LR 寄存器适合叶函数。然而，如果你有一个扩展的调用链，“A调用B调用C调用D”，那么当使用LR在“D”中执行时，必须存储“A，B和C”的返回地址> 返回“C”。对于递归来说，“A、B、C、D”都是相同的。

参见:ARM Link register and frame pointer了解更多。

我相信看到这些额外的说明是有启发性的。通常可以形成循环而不是递归，并且线性流程将执行得更快，并且使用相同数量的变量和更少的代码。堆栈帧和操作对使用高级语言的程序员是隐藏的。

由于“尾递归”，不需要框架也是很常见的。实际上，只有第一次调用阶乘需要保存返回地址，而不是 bl ，一个简单的 b 就可以了。