ARM程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

1 ARM匯編器所支持的偽指令 1

2 ARM匯編器所支持的偽指令 10

3 匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式 16

4 匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu) 19

ARM編譯器一般都支持匯編語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)和C/C++語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)，以及兩者的混合編程。本章介紹ARM程序設(shè)計(jì)的一些基本概念，如ARM匯編語(yǔ)言的偽指令、匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式和匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)等，同時(shí)介紹C/C＋＋和匯編語(yǔ)言的混合編程等問(wèn)題。

本章的主要內(nèi)容：

－ ARM編譯器所支持的偽指令

－ 匯編語(yǔ)言的語(yǔ)句格式

－ 匯編語(yǔ)言的程序結(jié)構(gòu)

－ 相關(guān)的程序示例

1ARM匯編器所支持的偽指令

在ARM匯編語(yǔ)言程序里，有一些特殊指令助記符，這些助記符與指令系統(tǒng)的助記符不同，沒(méi)有相對(duì)應(yīng)的操作碼，通常稱這些特殊指令助記符為偽指令，他們所完成的操作稱為偽操作。偽指令在源程序中的作用是為完成匯編程序作各種準(zhǔn)備工作的，這些偽指令僅在匯編過(guò)程中起作用，一旦匯編結(jié)束，偽指令的使命就完成。

在ARM的匯編程序中，有如下幾種偽指令：符號(hào)定義偽指令、數(shù)據(jù)定義偽指令、匯編控制偽指令、宏指令以及其他偽指令。

1.1 符號(hào)定義（Symbol Definition）偽指令

符號(hào)定義偽指令用于定義ARM匯編程序中的變量、對(duì)變量賦值以及定義寄存器的別名等操作。常見(jiàn)的符號(hào)定義偽指令有如下幾種：

— 用于定義全局變量的GBLA、GBLL和GBLS。

— 用于定義局部變量的LCLA、LCLL和LCLS。

— 用于對(duì)變量賦值的SETA、SETL、SETS。

— 為通用寄存器列表定義名稱的RLIST。

1、 GBLA、GBLL和GBLS

語(yǔ)法格式：

GBLA（GBLL或GBLS） 全局變量名

GBLA、GBLL和GBLS偽指令用于定義一個(gè)ARM程序中的全局變量，并將其初始化。其中：

GBLA偽指令用于定義一個(gè)全局的數(shù)字變量，并初始化為0；

GBLL偽指令用于定義一個(gè)全局的邏輯變量，并初始化為F（假）；

GBLS偽指令用于定義一個(gè)全局的字符串變量，并初始化為空；

由于以上三條偽指令用于定義全局變量，因此在整個(gè)程序范圍內(nèi)變量名必須唯一。

使用示例：

GBLA Test1 ；定義一個(gè)全局的數(shù)字變量，變量名為T(mén)est1

Test1 SETA 0xaa ；將該變量賦值為0xaa

GBLL Test2 ；定義一個(gè)全局的邏輯變量，變量名為T(mén)est2

Test2 SETL {TRUE} ；將該變量賦值為真

GBLS Test3 ；定義一個(gè)全局的字符串變量，變量名為T(mén)est3

Test3 SETS “Testing” ；將該變量賦值為“Testing”

2、 LCLA、LCLL和LCLS

語(yǔ)法格式：

LCLA（LCLL或LCLS） 局部變量名

LCLA、LCLL和LCLS偽指令用于定義一個(gè)ARM程序中的局部變量，并將其初始化。其中：

LCLA偽指令用于定義一個(gè)局部的數(shù)字變量，并初始化為0；

LCLL偽指令用于定義一個(gè)局部的邏輯變量，并初始化為F（假）；

LCLS偽指令用于定義一個(gè)局部的字符串變量，并初始化為空；

以上三條偽指令用于聲明局部變量，在其作用范圍內(nèi)變量名必須唯一。

使用示例：

LCLA Test4 ；聲明一個(gè)局部的數(shù)字變量，變量名為T(mén)est4

Test3 SETA 0xaa ；將該變量賦值為0xaa

LCLL Test5 ；聲明一個(gè)局部的邏輯變量，變量名為T(mén)est5

Test4 SETL {TRUE} ；將該變量賦值為真

LCLS Test6 ；定義一個(gè)局部的字符串變量，變量名為T(mén)est6

Test6 SETS “Testing” ；將該變量賦值為“Testing”

3、 SETA、SETL和SETS

語(yǔ)法格式：

變量名 SETA（SETL或SETS） 表達(dá)式

偽指令SETA、SETL、SETS用于給一個(gè)已經(jīng)定義的全局變量或局部變量賦值。

SETA偽指令用于給一個(gè)數(shù)學(xué)變量賦值；

SETL偽指令用于給一個(gè)邏輯變量賦值；

SETS偽指令用于給一個(gè)字符串變量賦值；

其中，變量名為已經(jīng)定義過(guò)的全局變量或局部變量，表達(dá)式為將要賦給變量的值。

使用示例：

LCLA Test3 ；聲明一個(gè)局部的數(shù)字變量，變量名為T(mén)est3

Test3 SETA 0xaa ；將該變量賦值為0xaa

LCLL Test4 ；聲明一個(gè)局部的邏輯變量，變量名為T(mén)est4

Test4 SETL {TRUE} ；將該變量賦值為真

4、RLIST

語(yǔ)法格式：

名稱 RLIST {寄存器列表}

RLIST偽指令可用于對(duì)一個(gè)通用寄存器列表定義名稱，使用該偽指令定義的名稱可在ARM指令LDM/STM中使用。在LDM/STM指令中，列表中的寄存器訪問(wèn)次序?yàn)楦鶕?jù)寄存器的編號(hào)由低到高，而與列表中的寄存器排列次序無(wú)關(guān)。

使用示例：

RegList RLIST {R0-R5，R8，R10} ；將寄存器列表名稱定義為RegList，可在ARM指令LDM/STM中通過(guò)該名稱訪問(wèn)寄存器列表。

1.2 數(shù)據(jù)定義（Data Definition）偽指令

數(shù)據(jù)定義偽指令一般用于為特定的數(shù)據(jù)分配存儲(chǔ)單元，同時(shí)可完成已分配存儲(chǔ)單元的初始化。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)定義偽指令有如下幾種：

— DCB 用于分配一片連續(xù)的字節(jié)存儲(chǔ)單元并用指定的數(shù)據(jù)初始化。

— DCW（DCWU） 用于分配一片連續(xù)的半字存儲(chǔ)單元并用指定的數(shù)據(jù)初始化。

— DCD（DCDU） 用于分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并用指定的數(shù)據(jù)初始化。

— DCFD（DCFDU）用于為雙精度的浮點(diǎn)數(shù)分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并用指定的數(shù)據(jù)初始化。

— DCFS（DCFSU） 用于為單精度的浮點(diǎn)數(shù)分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并用指定的數(shù)據(jù)初始化。

— DCQ（DCQU） 用于分配一片以8字節(jié)為單位的連續(xù)的存儲(chǔ)單元并用指定的數(shù)據(jù)初始化。

— SPACE 用于分配一片連續(xù)的存儲(chǔ)單元

— MAP 用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表首地址

— FIELD 用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表的數(shù)據(jù)域

1、 DCB

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) DCB 表達(dá)式

DCB偽指令用于分配一片連續(xù)的字節(jié)存儲(chǔ)單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。其中，表達(dá)式可以為0～255的數(shù)字或字符串。DCB也可用“=”代替。

使用示例：

Str DCB “This is a test！” ；分配一片連續(xù)的字節(jié)存儲(chǔ)單元并初始化。

2、 DCW（或DCWU）

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) DCW（或DCWU） 表達(dá)式

DCW（或DCWU）偽指令用于分配一片連續(xù)的半字存儲(chǔ)單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。其中，表達(dá)式可以為程序標(biāo)號(hào)或數(shù)字表達(dá)式。。

用DCW分配的字存儲(chǔ)單元是半字對(duì)齊的，而用DCWU分配的字存儲(chǔ)單元并不嚴(yán)格半字對(duì)齊。

使用示例：

DataTest DCW 1，2，3 ；分配一片連續(xù)的半字存儲(chǔ)單元并初始化。

3、 DCD（或DCDU）

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) DCD（或DCDU） 表達(dá)式

DCD（或DCDU）偽指令用于分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。其中，表達(dá)式可以為程序標(biāo)號(hào)或數(shù)字表達(dá)式。DCD也可用“&”代替。

用DCD分配的字存儲(chǔ)單元是字對(duì)齊的，而用DCDU分配的字存儲(chǔ)單元并不嚴(yán)格字對(duì)齊。

使用示例：

DataTest DCD 4，5，6 ；分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并初始化。

4、 DCFD（或DCFDU）

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) DCFD（或DCFDU） 表達(dá)式

DCFD（或DCFDU）偽指令用于為雙精度的浮點(diǎn)數(shù)分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。每個(gè)雙精度的浮點(diǎn)數(shù)占據(jù)兩個(gè)字單元。

用DCFD分配的字存儲(chǔ)單元是字對(duì)齊的，而用DCFDU分配的字存儲(chǔ)單元并不嚴(yán)格字對(duì)齊。

使用示例：

FDataTest DCFD 2E115，-5E7 ；分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并初始化為指定的雙精度數(shù)。

5、 DCFS（或DCFSU）

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) DCFS（或DCFSU） 表達(dá)式

DCFS（或DCFSU）偽指令用于為單精度的浮點(diǎn)數(shù)分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。每個(gè)單精度的浮點(diǎn)數(shù)占據(jù)一個(gè)字單元。

用DCFS分配的字存儲(chǔ)單元是字對(duì)齊的，而用DCFSU分配的字存儲(chǔ)單元并不嚴(yán)格字對(duì)齊。

使用示例：

FDataTest DCFS 2E5，-5E－7 ；分配一片連續(xù)的字存儲(chǔ)單元并初始化為指定的單精度數(shù)。

6、 DCQ(或DCQU）

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) DCQ（或DCQU） 表達(dá)式

DCQ（或DCQU）偽指令用于分配一片以8個(gè)字節(jié)為單位的連續(xù)存儲(chǔ)區(qū)域并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。

用DCQ分配的存儲(chǔ)單元是字對(duì)齊的，而用DCQU分配的存儲(chǔ)單元并不嚴(yán)格字對(duì)齊。

使用示例：

DataTest DCQ 100 ；分配一片連續(xù)的存儲(chǔ)單元并初始化為指定的值。

7、 SPACE

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) SPACE 表達(dá)式

SPACE偽指令用于分配一片連續(xù)的存儲(chǔ)區(qū)域并初始化為0。其中，表達(dá)式為要分配的字節(jié)數(shù)。SPACE也可用“％”代替。

使用示例：

DataSpace SPACE 100 ；分配連續(xù)100字節(jié)的存儲(chǔ)單元并初始化為0。

8、 MAP

語(yǔ)法格式：

MAP 表達(dá)式{，基址寄存器}

MAP偽指令用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表的首地址。MAP也可用“＾”代替。

表達(dá)式可以為程序中的標(biāo)號(hào)或數(shù)學(xué)表達(dá)式，基址寄存器為可選項(xiàng)，當(dāng)基址寄存器選項(xiàng)不存在時(shí)，表達(dá)式的值即為內(nèi)存表的首地址，當(dāng)該選項(xiàng)存在時(shí)，內(nèi)存表的首地址為表達(dá)式的值與基址寄存器的和。

MAP偽指令通常與FIELD偽指令配合使用來(lái)定義結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表。

使用示例：

MAP 0x100，R0 ；定義結(jié)構(gòu)化內(nèi)存表首地址的值為0x100＋R0。

9、 FILED

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) FIELD 表達(dá)式

FIELD偽指令用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化內(nèi)存表中的數(shù)據(jù)域。FILED也可用“#”代替。

表達(dá)式的值為當(dāng)前數(shù)據(jù)域在內(nèi)存表中所占的字節(jié)數(shù)。

FIELD偽指令常與MAP偽指令配合使用來(lái)定義結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表。MAP偽指令定義內(nèi)存表的首地址，F(xiàn)IELD偽指令定義內(nèi)存表中的各個(gè)數(shù)據(jù)域，并可以為每個(gè)數(shù)據(jù)域指定一個(gè)標(biāo)號(hào)供其他的指令引用。

注意MAP和FIELD偽指令僅用于定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并不實(shí)際分配存儲(chǔ)單元。

使用示例：

MAP 0x100 ；定義結(jié)構(gòu)化內(nèi)存表首地址的值為0x100。

A FIELD 16 ；定義A的長(zhǎng)度為16字節(jié)，位置為0x100

B FIELD 32 ；定義B的長(zhǎng)度為32字節(jié)，位置為0x110

S FIELD 256 ；定義S的長(zhǎng)度為256字節(jié)，位置為0x130

1.3 匯編控制（Assembly Control）偽指令

匯編控制偽指令用于控制匯編程序的執(zhí)行流程，常用的匯編控制偽指令包括以下幾條：

— IF、ELSE、ENDIF

— WHILE、WEND

— MACRO、MEND

— MEXIT

1、 IF、ELSE、ENDIF

語(yǔ)法格式：

IF 邏輯表達(dá)式

指令序列1

ELSE

指令序列2

ENDIF

IF、ELSE、ENDIF偽指令能根據(jù)條件的成立與否決定是否執(zhí)行某個(gè)指令序列。當(dāng)IF后面的邏輯表達(dá)式為真，則執(zhí)行指令序列1，否則執(zhí)行指令序列2。其中，ELSE及指令序列2可以沒(méi)有，此時(shí)，當(dāng)IF后面的邏輯表達(dá)式為真，則執(zhí)行指令序列1，否則繼續(xù)執(zhí)行后面的指令。

IF、ELSE、ENDIF偽指令可以嵌套使用。

使用示例：

GBLL Test ；聲明一個(gè)全局的邏輯變量，變量名為T(mén)est

……

IF Test =TRUE

指令序列1

ELSE

指令序列2

ENDIF

2、 WHILE、WEND

語(yǔ)法格式：

WHILE 邏輯表達(dá)式

指令序列

WEND

WHILE、WEND偽指令能根據(jù)條件的成立與否決定是否循環(huán)執(zhí)行某個(gè)指令序列。當(dāng)WHILE后面的邏輯表達(dá)式為真，則執(zhí)行指令序列，該指令序列執(zhí)行完畢后，再判斷邏輯表達(dá)式的值，若為真則繼續(xù)執(zhí)行，一直到邏輯表達(dá)式的值為假。

WHILE、WEND偽指令可以嵌套使用。

使用示例：

GBLA Counter ；聲明一個(gè)全局的數(shù)學(xué)變量，變量名為Counter

Counter SETA 3 ；由變量Counter控制循環(huán)次數(shù)

……

WHILE Counter< 10

指令序列

WEND

3、 MACRO、MEND

語(yǔ)法格式：

$標(biāo)號(hào) 宏名 $參數(shù)1，$參數(shù)2，……

指令序列

MEND

MACRO、MEND偽指令可以將一段代碼定義為一個(gè)整體，稱為宏指令，然后就可以在程序中通過(guò)宏指令多次調(diào)用該段代碼。其中，$標(biāo)號(hào)在宏指令被展開(kāi)時(shí)，標(biāo)號(hào)會(huì)被替換為用戶定義的符號(hào)，

宏指令可以使用一個(gè)或多個(gè)參數(shù)，當(dāng)宏指令被展開(kāi)時(shí)，這些參數(shù)被相應(yīng)的值替換。

宏指令的使用方式和功能與子程序有些相似，子程序可以提供模塊化的程序設(shè)計(jì)、節(jié)省存儲(chǔ)空間并提高運(yùn)行速度。但在使用子程序結(jié)構(gòu)時(shí)需要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，從而增加了系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)，因此，在代碼較短且需要傳遞的參數(shù)較多時(shí)，可以使用宏指令代替子程序。

包含在MACRO和MEND之間的指令序列稱為宏定義體，在宏定義體的第一行應(yīng)聲明宏的原型（包含宏名、所需的參數(shù)），然后就可以在匯編程序中通過(guò)宏名來(lái)調(diào)用該指令序列。在源程序被編譯時(shí)，匯編器將宏調(diào)用展開(kāi)，用宏定義中的指令序列代替程序中的宏調(diào)用，并將實(shí)際參數(shù)的值傳遞給宏定義中的形式參數(shù)。

MACRO、MEND偽指令可以嵌套使用。

4、 MEXIT

語(yǔ)法格式：

MEXIT

MEXIT用于從宏定義中跳轉(zhuǎn)出去。

1.4 其他常用的偽指令

還有一些其他的偽指令，在匯編程序中經(jīng)常會(huì)被使用，包括以下幾條：

— AREA

— ALIGN

— CODE16、CODE32

— ENTRY

— END

— EQU

— EXPORT（或GLOBAL）

— IMPORT

— EXTERN

— GET（或INCLUDE）

— INCBIN

— RN

— ROUT

1、 AREA

語(yǔ)法格式：

AREA 段名 屬性1，屬性2，……

AREA偽指令用于定義一個(gè)代碼段或數(shù)據(jù)段。其中，段名若以數(shù)字開(kāi)頭，則該段名需用“|”括起來(lái)，如|1_test|。

屬性字段表示該代碼段（或數(shù)據(jù)段）的相關(guān)屬性，多個(gè)屬性用逗號(hào)分隔。常用的屬性如下：

— CODE屬性：用于定義代碼段，默認(rèn)為READONLY。

— DATA屬性：用于定義數(shù)據(jù)段，默認(rèn)為READWRITE。

— READONLY屬性：指定本段為只讀，代碼段默認(rèn)為READONLY。

— READWRITE屬性：指定本段為可讀可寫(xiě)，數(shù)據(jù)段的默認(rèn)屬性為READWRITE。

— ALIGN屬性：使用方式為ALIGN 表達(dá)式。在默認(rèn)時(shí)，ELF（可執(zhí)行連接文件）的代碼段和數(shù)據(jù)段是按字對(duì)齊的，表達(dá)式的取值范圍為0～31，相應(yīng)的對(duì)齊方式為2表達(dá)式次方。

— COMMON屬性：該屬性定義一個(gè)通用的段，不包含任何的用戶代碼和數(shù)據(jù)。各源文件中同名的COMMON段共享同一段存儲(chǔ)單元。

一個(gè)匯編語(yǔ)言程序至少要包含一個(gè)段，當(dāng)程序太長(zhǎng)時(shí)，也可以將程序分為多個(gè)代碼段和數(shù)據(jù)段。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

指令序列

；該偽指令定義了一個(gè)代碼段，段名為Init，屬性為只讀

2、 ALIGN

語(yǔ)法格式：

ALIGN {表達(dá)式{，偏移量}}

ALIGN偽指令可通過(guò)添加填充字節(jié)的方式，使當(dāng)前位置滿足一定的對(duì)其方式|。其中，表達(dá)式的值用于指定對(duì)齊方式，可能的取值為2的冪，如1、2、4、8、16等。若未指定表達(dá)式，則將當(dāng)前位置對(duì)齊到下一個(gè)字的位置。偏移量也為一個(gè)數(shù)字表達(dá)式，若使用該字段，則當(dāng)前位置的對(duì)齊方式為：2的表達(dá)式次冪＋偏移量。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY，ALIEN＝3 ；指定后面的指令為8字節(jié)對(duì)齊。

指令序列

END

3、 CODE16、CODE32

語(yǔ)法格式：

CODE16（或CODE32）

CODE16偽指令通知編譯器，其后的指令序列為16位的Thumb指令。

CODE32偽指令通知編譯器，其后的指令序列為32位的ARM指令。

若在匯編源程序中同時(shí)包含ARM指令和Thumb指令時(shí)，可用CODE16偽指令通知編譯器其后的指令序列為16位的Thumb指令，CODE32偽指令通知編譯器其后的指令序列為32位的ARM指令。因此，在使用ARM指令和Thumb指令混合編程的代碼里，可用這兩條偽指令進(jìn)行切換，但注意他們只通知編譯器其后指令的類(lèi)型，并不能對(duì)處理器進(jìn)行狀態(tài)的切換。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

……

CODE32 ；通知編譯器其后的指令為32位的ARM指令

LDR R0，＝NEXT＋1 ；將跳轉(zhuǎn)地址放入寄存器R0

BX R0 ；程序跳轉(zhuǎn)到新的位置執(zhí)行，并將處理器切換到Thumb工作狀態(tài)

……

CODE16 ；通知編譯器其后的指令為16位的Thumb指令

NEXT LDR R3，＝0x3FF

……

END ；程序結(jié)束

4、 ENTRY

語(yǔ)法格式：

ENTRY

ENTRY偽指令用于指定匯編程序的入口點(diǎn)。在一個(gè)完整的匯編程序中至少要有一個(gè)ENTRY（也可以有多個(gè)，當(dāng)有多個(gè)ENTRY時(shí)，程序的真正入口點(diǎn)由鏈接器指定），但在一個(gè)源文件里最多只能有一個(gè)ENTRY（可以沒(méi)有）。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

ENTRY ；指定應(yīng)用程序的入口點(diǎn)

……

5、 END

語(yǔ)法格式：

END

END偽指令用于通知編譯器已經(jīng)到了源程序的結(jié)尾。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

……

END ；指定應(yīng)用程序的結(jié)尾

6、 EQU

語(yǔ)法格式：

名稱 EQU 表達(dá)式{，類(lèi)型}

EQU偽指令用于為程序中的常量、標(biāo)號(hào)等定義一個(gè)等效的字符名稱，類(lèi)似于C語(yǔ)言中的＃define。其中EQU可用“*”代替。

名稱為EQU偽指令定義的字符名稱，當(dāng)表達(dá)式為32位的常量時(shí)，可以指定表達(dá)式的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以有以下三種類(lèi)型：

CODE16、CODE32和DATA

使用示例：

Test EQU 50 ；定義標(biāo)號(hào)Test的值為50

Addr EQU 0x55，CODE32 ；定義Addr的值為0x55，且該處為32位的ARM指令。

7、 EXPORT（或GLOBAL）

語(yǔ)法格式：

EXPORT 標(biāo)號(hào){[WEAK]}

EXPORT偽指令用于在程序中聲明一個(gè)全局的標(biāo)號(hào)，該標(biāo)號(hào)可在其他的文件中引用。EXPORT可用GLOBAL代替。標(biāo)號(hào)在程序中區(qū)分大小寫(xiě)，[WEAK]選項(xiàng)聲明其他的同名標(biāo)號(hào)優(yōu)先于該標(biāo)號(hào)被引用。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

EXPORT Stest ；聲明一個(gè)可全局引用的標(biāo)號(hào)Stest

……

END

8、 IMPORT

語(yǔ)法格式：

IMPORT 標(biāo)號(hào){[WEAK]}

IMPORT偽指令用于通知編譯器要使用的標(biāo)號(hào)在其他的源文件中定義，但要在當(dāng)前源文件中引用，而且無(wú)論當(dāng)前源文件是否引用該標(biāo)號(hào)，該標(biāo)號(hào)均會(huì)被加入到當(dāng)前源文件的符號(hào)表中。

標(biāo)號(hào)在程序中區(qū)分大小寫(xiě)，[WEAK]選項(xiàng)表示當(dāng)所有的源文件都沒(méi)有定義這樣一個(gè)標(biāo)號(hào)時(shí)，編譯器也不給出錯(cuò)誤信息，在多數(shù)情況下將該標(biāo)號(hào)置為0，若該標(biāo)號(hào)為B或BL指令引用，則將B或BL指令置為NOP操作。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

IMPORT Main ；通知編譯器當(dāng)前文件要引用標(biāo)號(hào)Main，但Main在其他源文件中定義

……

END

9、 EXTERN

語(yǔ)法格式：

EXTERN 標(biāo)號(hào){[WEAK]}

EXTERN偽指令用于通知編譯器要使用的標(biāo)號(hào)在其他的源文件中定義，但要在當(dāng)前源文件中引用，如果當(dāng)前源文件實(shí)際并未引用該標(biāo)號(hào)，該標(biāo)號(hào)就不會(huì)被加入到當(dāng)前源文件的符號(hào)表中。

標(biāo)號(hào)在程序中區(qū)分大小寫(xiě)，[WEAK]選項(xiàng)表示當(dāng)所有的源文件都沒(méi)有定義這樣一個(gè)標(biāo)號(hào)時(shí)，編譯器也不給出錯(cuò)誤信息，在多數(shù)情況下將該標(biāo)號(hào)置為0，若該標(biāo)號(hào)為B或BL指令引用，則將B或BL指令置為NOP操作。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

EXTERN Main ；通知編譯器當(dāng)前文件要引用標(biāo)號(hào)Main，但Main在其他源文件中定義

……

END

10、GET（或INCLUDE）

語(yǔ)法格式：

GET 文件名

GET偽指令用于將一個(gè)源文件包含到當(dāng)前的源文件中，并將被包含的源文件在當(dāng)前位置進(jìn)行匯編處理。可以使用INCLUDE代替GET。

匯編程序中常用的方法是在某源文件中定義一些宏指令，用EQU定義常量的符號(hào)名稱，用MAP和FIELD定義結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類(lèi)型，然后用GET偽指令將這個(gè)源文件包含到其他的源文件中。使用方法與C語(yǔ)言中的“include”相似。

GET偽指令只能用于包含源文件，包含目標(biāo)文件需要使用INCBIN偽指令

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

GET a1.s ；通知編譯器當(dāng)前源文件包含源文件a1.s

GE T C：a2.s ；通知編譯器當(dāng)前源文件包含源文件C： a2.s

……

END

11、INCBIN

語(yǔ)法格式：

INCBIN 文件名

INCBIN偽指令用于將一個(gè)目標(biāo)文件或數(shù)據(jù)文件包含到當(dāng)前的源文件中，被包含的文件不作任何變動(dòng)的存放在當(dāng)前文件中，編譯器從其后開(kāi)始繼續(xù)處理。

使用示例：

AREA Init，CODE，READONLY

INCBIN a1.dat ；通知編譯器當(dāng)前源文件包含文件a1.dat

INCBIN C：a2.txt ；通知編譯器當(dāng)前源文件包含文件C：a2.txt

……

END

12、RN

語(yǔ)法格式：

名稱 RN 表達(dá)式

RN偽指令用于給一個(gè)寄存器定義一個(gè)別名。采用這種方式可以方便程序員記憶該寄存器的功能。其中，名稱為給寄存器定義的別名，表達(dá)式為寄存器的編碼。

使用示例：

Temp RN R0 ；將R0定義一個(gè)別名Temp

13、ROUT

語(yǔ)法格式：

{名稱} ROUT

ROUT偽指令用于給一個(gè)局部變量定義作用范圍。在程序中未使用該偽指令時(shí)，局部變量的作用范圍為所在的AREA，而使用ROUT后，局部變量的作為范圍為當(dāng)前ROUT和下一個(gè)ROUT之間。

2ARM匯編器所支持的偽指令

ARM微處理器的指令集可以分為跳轉(zhuǎn)指令、數(shù)據(jù)處理指令、程序狀態(tài)寄存器（PSR）處理指令、加載/存儲(chǔ)指令、協(xié)處理器指令和異常產(chǎn)生指令六大類(lèi)。

2.1 指令的條件域

當(dāng)處理器工作在ARM狀態(tài)時(shí)，幾乎所有的指令均根據(jù)CPSR中條件碼的狀態(tài)和指令的條件域有條件的執(zhí)行。當(dāng)指令的執(zhí)行條件滿足時(shí)，指令被執(zhí)行，否則指令被忽略。

每一條ARM指令包含4位的條件碼，位于指令的最高4位[31:28]。條件碼共有16種，每種條件碼可用兩個(gè)字符表示，這兩個(gè)字符可以添加在指令助記符的后面和指令同時(shí)使用。

2.2 尋址方式

n立即尋址

n寄存器尋址

n寄存器間接尋址

n基址變址尋址

n多寄存器尋址

n相對(duì)尋址

n堆棧尋址

1立即尋址

立即尋址也叫立即數(shù)尋址，這是一種特殊的尋址方式，操作數(shù)本身就在指令中給出，只要取出指令也就取到了操作數(shù)。這個(gè)操作數(shù)被稱為立即數(shù)，對(duì)應(yīng)的尋址方式也就叫做立即尋址。

ADDR0，R0，＃1 ；R0←R0＋1

ADDR0，R0，＃0x3f ；R0←R0＋0x3f

2寄存器尋址

寄存器尋址就是利用寄存器中的數(shù)值作為操作數(shù)，這種尋址方式是各類(lèi)微處理器經(jīng)常采用的一種方式，也是一種執(zhí)行效率較高的尋址方式。

ADDR0，R1，R2 ；R0←R1＋R2

3寄存器間接尋址

寄存器間接尋址就是以寄存器中的值作為操作數(shù)的地址，而操作數(shù)本身存放在存儲(chǔ)器中。

ADDR0，R1，[R2] ；R0←R1＋[R2]

LDRR0，[R1] ；R0←[R1]

STRR0，[R1] ；[R1]←R0

4基址變址尋址

基址變址尋址就是將寄存器（該寄存器一般稱作基址寄存器）的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個(gè)操作數(shù)的有效地址。變址尋址方式常用于訪問(wèn)某基地址附近的地址單元。

LDR R0，[R1，＃4] ；R0←[R1＋4]

LDR R0，[R1，＃4]！ ；R0←[R1＋4]、R1←R1＋4

LDR R0，[R1] ，＃4 ；R0←[R1]、R1←R1＋4

LDR R0，[R1，R2] ；R0←[R1＋R2]

5多寄存器尋址

采用多寄存器尋址方式，一條指令可以完成多個(gè)寄存器值的傳送。這種尋址方式可以用一條指令完成傳送最多16個(gè)通用寄存器的值。

LDMIA R0，{R1，R2，R3，R4}

；R1←[R0]，R2←[R0＋4]，R3←[R0＋8]，R4←[R0＋12]

該指令的后綴IA表示在每次執(zhí)行完加載/存儲(chǔ)操作后，R0按字長(zhǎng)度增加，因此，指令可將連續(xù)存儲(chǔ)單元的值傳送到R1～R4。

6相對(duì)尋址

與基址變址尋址方式相類(lèi)似，相對(duì)尋址以程序計(jì)數(shù)器PC的當(dāng)前值為基地址，指令中的地址標(biāo)號(hào)作為偏移量，將兩者相加之后得到操作數(shù)的有效地址。以下程序段完成子程序的調(diào)用和返回，跳轉(zhuǎn)指令BL采用了相對(duì)尋址方式：

BL NEXT ；跳轉(zhuǎn)到子程序NEXT處執(zhí)行

……

NEXT：

……

MOV PC，LR ；從子程序返回

7 堆棧尋址

操作順序?yàn)?ldquo;后進(jìn)先出” 。堆棧尋址是隱含的，它使用一個(gè)專門(mén)的寄存器(堆棧指針)指向一塊存儲(chǔ)區(qū)域(堆棧)，指針?biāo)赶虻拇鎯?chǔ)單元即是堆棧的棧頂。存儲(chǔ)器堆?？煞譃閮煞N：

• • 向上生長(zhǎng)：向高地址方向生長(zhǎng)，稱為遞增堆棧
  • 向下生長(zhǎng)：向低地址方向生長(zhǎng)，稱為遞減堆棧

堆棧指針指向最后壓入的堆棧的有效數(shù)據(jù)項(xiàng)，稱為滿堆棧；堆棧指針指向下一個(gè)待壓入數(shù)據(jù)的空位置，稱為空堆棧。

四種類(lèi)型的堆棧方式：

• 滿遞增：堆棧向上增長(zhǎng)，堆棧指針指向內(nèi)含有效數(shù)據(jù)項(xiàng)的最高地址。指令如LDMFA、STMFA等；
• 空遞增：堆棧向上增長(zhǎng)，堆棧指針指向堆棧上的第一個(gè)空位置。指令如LDMEA、STMEA等；
• 滿遞減：堆棧向下增長(zhǎng)，堆棧指針指向內(nèi)含有效數(shù)據(jù)項(xiàng)的最低地址。指令如LDMFD、STMFD等；
• 空遞減：堆棧向下增長(zhǎng)，堆棧指針向堆棧下的第一個(gè)空位置。指令如LDMED、STMED等。

8塊拷貝尋址

多寄存器傳送指令用于將一塊數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器的某一位置拷貝到另一位置。如：

STMIA R0!,{R1-R7};將R1～R7的數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器中。

;存儲(chǔ)指針在保存第一個(gè)值之后增加，

;增長(zhǎng)方向?yàn)橄蛏显鲩L(zhǎng)。

STMIB R0!,{R1-R7} ;將R1～R7的數(shù)據(jù)保存到存儲(chǔ)器中。

;存儲(chǔ)指針在保存第一個(gè)值之前增加，

;增長(zhǎng)方向?yàn)橄蛏显鲩L(zhǎng)。

注意：

1)IA：每次傳送后地址加4
2)IB：每次傳送前地址加4
3)DA：每次傳送后地址減4
4)DB：每次傳送前地址減4
5)FD：滿遞減堆棧
6)ED：空遞減堆棧
7)FA：滿遞增堆棧
8)EA：空遞增堆棧
R0!后綴“!”表示最后的地址回寫(xiě)到R0中。

LDMIAR0!,{R2—R3}執(zhí)行過(guò)程分析：
當(dāng)把R0指向的地址0xFF00中的數(shù)據(jù)加載到R2后，地址加4，變?yōu)?xFF04；接著把0xFF04中的數(shù)據(jù)加載到R3，地址變?yōu)?xFF08。最后把該地址回寫(xiě)到R0。

2.3 ARM指令集

n跳轉(zhuǎn)指令

n數(shù)據(jù)處理指令

n程序狀態(tài)寄存器處理指令

n加載/存儲(chǔ)指令

n協(xié)處理器指令

n異常產(chǎn)生指令

1跳轉(zhuǎn)指令

n在ARM程序中實(shí)現(xiàn)程序流程的跳轉(zhuǎn)有兩種方法

v使用專門(mén)的跳轉(zhuǎn)指令

v直接向程序計(jì)數(shù)器PC寫(xiě)入跳轉(zhuǎn)地址值

nARM指令集中的跳轉(zhuǎn)指令包括以下4條指令

vB 跳轉(zhuǎn)指令

vBL 帶返回的跳轉(zhuǎn)指令

vBLX 帶返回和狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令

vBX 帶狀態(tài)切換的跳轉(zhuǎn)指令

注意：一旦遇到一個(gè)B指令，ARM 處理器將立即跳轉(zhuǎn)到給定的目標(biāo)地址執(zhí)行。存儲(chǔ)在跳轉(zhuǎn)指令中的實(shí)際值是相對(duì)當(dāng)前PC值的一個(gè)偏移量，由匯編器來(lái)計(jì)算。

BL 帶返回的跳轉(zhuǎn)指令

跳轉(zhuǎn)之前，會(huì)在寄存器R14中保存PC的當(dāng)前內(nèi)容，因此，可以通過(guò)將R14 的內(nèi)容重新加載到PC中，來(lái)返回到跳轉(zhuǎn)指令之后的那個(gè)指令處執(zhí)行。該指令是實(shí)現(xiàn)子程序調(diào)用的一個(gè)基本手段。

2數(shù)據(jù)處理指令

n數(shù)據(jù)處理指令可分為數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)邏輯運(yùn)算指令和比較指令等。

n數(shù)據(jù)傳送指令用于在寄存器和存儲(chǔ)器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

n算術(shù)邏輯運(yùn)算指令完成常用的算術(shù)與邏輯的運(yùn)算，該類(lèi)指令不但將運(yùn)算結(jié)果保存在目的寄存器中，同時(shí)更新CPSR中的相應(yīng)條件標(biāo)志位。

n比較指令不保存運(yùn)算結(jié)果，只更新CPSR中相應(yīng)的條件標(biāo)志位。

MOV{條件}{S} 目的寄存器，源操作數(shù)

MVN{條件}{S} 目的寄存器，源操作數(shù)

與MOV指令不同之處是在傳送之前按位被取反了，即把一個(gè)被取反的值傳送到目的寄存器中。

CMP{條件} 操作數(shù)1，操作數(shù)2

CMP指令用于比較一個(gè)寄存器的內(nèi)容和另一個(gè)寄存器的內(nèi)容或立即數(shù)，同時(shí)更新CPSR中條件標(biāo)志位的值。該指令進(jìn)行一次減法運(yùn)算，但不存儲(chǔ)結(jié)果，只更改條件標(biāo)志位。

CMN{條件} 操作數(shù)1，操作數(shù)2

CMN指令用于把一個(gè)寄存器的內(nèi)容和另一個(gè)寄存器的內(nèi)容或立即數(shù)取反后進(jìn)行比較，同時(shí)更新CPSR中條件標(biāo)志位的值。該指令實(shí)際完成操作數(shù)1和操作數(shù)2相加，并根據(jù)結(jié)果更改條件標(biāo)志位。

TST{條件} 操作數(shù)1，操作數(shù)2

TST指令用于把一個(gè)寄存器的內(nèi)容和另一個(gè)寄存器的內(nèi)容或立即數(shù)進(jìn)行按位的與運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新CPSR中條件標(biāo)志位的值。操作數(shù)1是要測(cè)試的數(shù)據(jù)，而操作數(shù)2是一個(gè)位掩碼，該指令一般用來(lái)檢測(cè)是否設(shè)置了特定的位。

TEQ{條件} 操作數(shù)1，操作數(shù)2

用于把一個(gè)寄存器的內(nèi)容和另一個(gè)寄存器的內(nèi)容或立即數(shù)進(jìn)行按位的異或運(yùn)算，并根據(jù)運(yùn)算結(jié)果更新CPSR中條件標(biāo)志位的值。該指令通常用于比較操作數(shù)1和操作數(shù)2是否相等。

ADD{條件}{S} 目的寄存器，操作數(shù)1，操作數(shù)2

ADC{條件}{S} 目的寄存器，操作數(shù)1，操作數(shù)2

ADC指令用于把兩個(gè)操作數(shù)相加，再加上CPSR的C條件標(biāo)志位的值，并將結(jié)果存放到目的寄存器中。

SUB{條件}{S} 目的寄存器，操作數(shù)1，操作數(shù)2

SBC{條件}{S} 目的寄存器，操作數(shù)1，操作數(shù)2

SBC指令用于把操作數(shù)1減去操作數(shù)2，再減去CPSR的C條件標(biāo)志位的反碼，并將結(jié)果存放到目的寄存器中。