ARM匯編語言和C語言混合編程

ATPCS規(guī)則體現(xiàn)了一種模塊化設(shè)計(jì)的思想，其基本內(nèi)容是C模塊(函數(shù))和匯編模塊(函數(shù))相互調(diào)用的一套規(guī)則(C51中也有類似的一套規(guī)則)。我感覺比在線匯編功能強(qiáng)大(不用有很多忌諱)，條理更清楚(很簡單的幾條規(guī)則)。

ATPCS規(guī)則內(nèi)容：

1)寄存器的使用規(guī)則

1、子程序之間通過寄存器r0~r3來傳遞參數(shù)，當(dāng)參數(shù)個(gè)數(shù)多于4個(gè)時(shí)，使用堆棧來傳遞參數(shù)。此時(shí)r0~r3可記作A1~A4。

2、在子程序中，使用寄存器r4~r11保存局部變量。因此當(dāng)進(jìn)行子程序調(diào)用時(shí)要注意對這些寄存器的保存和恢復(fù)。此時(shí)r4~r11可記作V1~V8。

3、寄存器r12用于保存堆棧指針SP，當(dāng)子程序返回時(shí)使用該寄存器出棧，記作IP。

4、寄存器r13用作堆棧指針，記作SP。寄存器r14稱為鏈接寄存器，記作LR。該寄存器用于保存子程序的返回地址。

5、寄存器r15稱為程序計(jì)數(shù)器，記作PC。

2)堆棧的使用規(guī)則

ATPCS規(guī)定堆棧采用滿遞減類型(FD,Full Descending)，即堆棧通過減小存儲器地址而向下增長，堆棧指針指向內(nèi)含有效數(shù)據(jù)項(xiàng)的最低地址。

3)參數(shù)的傳遞規(guī)則

1、整數(shù)參數(shù)的前4個(gè)使用r0~r3傳遞，其他參數(shù)使用堆棧傳遞;浮點(diǎn)參數(shù)使用編號最小且能夠滿足需要的一組連續(xù)的寄存器傳遞參數(shù)。

2、子程序的返回結(jié)果為一個(gè)32位整數(shù)時(shí)，通過r0返回;返回結(jié)果為一個(gè)64位整數(shù)時(shí)，通過r0和r1返回;依此類推。結(jié)果為浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，通過浮點(diǎn)運(yùn)算部件的寄存器F0、D0或者S0返回。

比較有條理，很清楚，我舉兩個(gè)例子：

1.匯編主程序調(diào)用C子程序

匯編程序的書寫要遵循ATPCS規(guī)則，以保證程序調(diào)用時(shí)參數(shù)正確傳遞。在匯編程序中調(diào)用C程序的方法為：

1)在匯編程序中使用IMPORT偽指令或者extern事先聲明將要調(diào)用的C語言函數(shù);

2)通過BL指令來調(diào)用C函數(shù)。

例如在一個(gè)C源文件中定義了如下求和函數(shù)：

int add(int x,int y)

{

return(x+y);

}

調(diào)用add()函數(shù)的匯編程序結(jié)構(gòu)如下：

area main,code,readonly ;代碼段

entry ;聲明程序入口

code32 ;32位ARM指令

IMPORT add 或者extern add;聲明要調(diào)用的C函數(shù)

start

……

MOV r0,1

MOV r1,2

BL add ;調(diào)用C函數(shù)add

……

end

當(dāng)進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，使用r0和r1實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞，返回結(jié)果由r0帶回。函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，r0的值變成3。

2.C主程序調(diào)用匯編子程序

C程序調(diào)用匯編程序時(shí)，匯編程序的書寫也要遵循ATPCS規(guī)則，以保證程序調(diào)用時(shí)參數(shù)正確傳遞。在C程序中調(diào)用匯編子程序的方法為：

1)在匯編程序中使用EXPORT偽指令聲明被調(diào)用的子程序，表示該子程序?qū)⒃谄渌募斜徽{(diào)用;

2)在C程序中使用extern關(guān)鍵字聲明要調(diào)用的匯編子程序?yàn)橥獠亢瘮?shù)。

例如在一個(gè)匯編源文件中定義了如下求和函數(shù)：

EXPORT add ;聲明add子程序?qū)⒈煌獠亢瘮?shù)調(diào)用

……

add ;求和子程序add

.global add ;聲明

ADD r0,r0,r1

MOV pc,lr

……

在一個(gè)C程序的main()函數(shù)中對add匯編子程序進(jìn)行了調(diào)用：

extern int add (int x,int y); //聲明add為外部函數(shù)

void main(){

int a=1,b=2,c;

c=add(a,b); //調(diào)用add子程序，并且隱式地對r0和r1賦值

……

}

當(dāng)main()函數(shù)調(diào)用add匯編子程序時(shí)，變量a、b的值會給了r0和r1，返回結(jié)果由r0帶回，并賦值給變量c。函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，變量c的值變成3。

3、C程序中內(nèi)嵌匯編語句

在C語言中內(nèi)嵌匯編語句可以實(shí)現(xiàn)一些高級語言不能實(shí)現(xiàn)或者不容易實(shí)現(xiàn)的功能。對于時(shí)間緊迫的功能也可以通過在C語言中內(nèi)嵌匯編語句來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)嵌的匯編器支持大部分ARM指令和Thumb指令，但是不支持諸如直接修改PC實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)的底層功能，也不能直接引用C語言中的變量。

內(nèi)嵌匯編:在C和C++語言中嵌入?yún)R編語言可以實(shí)現(xiàn)一些高級語言中沒有的功能。

語法

__asm__( ;注意:前面是兩個(gè)“_”

“instruction

...

instruction”

);//Linux gcc中支持

__asm{

instruction

...

instruction

}; //ADS中支持

asm(“instruction[; instruction]”); //ARM C++中使用

ARM內(nèi)嵌匯編語法

asm(

匯編語句模板:

輸出部分:

輸入部分:

修改部分

);

比如： asm("mov %0, %1, ror #1" :"=r" (result) : "r" (value));

共四個(gè)部分：匯編語句模板，輸出部分，輸入部分，破壞描述部分，各部分使用“:”格開，匯編語句模板必不可少，其他三部分可選，如果使用了后面的部分，而前面部分為空，也需要用“:”格開，相應(yīng)部分內(nèi)容為空。例如：

__asm__ __volatile__(

"CLI":

:"memory"

);

示例：/* main.c */

void __main(void)

{

int var=0xAA;

__asm //內(nèi)嵌匯編標(biāo)識

{

MOV R1,var

CMP R1,#0xAA

}

while(1);

}