ARM匯編程序設(shè)計(jì)之：匯編語言文件格式

 

10.3  匯編語言文件格式

10.3.1  ARM匯編語言語句格式

ARM（Thumb）匯編語法語句格式如下所示。

{symbol}{instruction|directive|pseudo-instruction}{;comment}

① symbol

程序符號(hào)。通常為地址標(biāo)號(hào)（label）。在指令和偽指令中通常為標(biāo)號(hào)；在一些偽操作中符號(hào)可能是變量或常數(shù)。詳見ARM偽操作一節(jié)。

在書寫中，符號(hào)必須從一行的行頭開始，前面不能包含空格或制表符tab。

② instruction

ARM或Thumb指令。

③ directive

偽操作。詳見ARM偽操作一節(jié)。

④ pseudo-instruction

ARM偽指令。詳見ARM偽指令一節(jié)。

⑤ comment

語句注釋。注釋以分號(hào)（；）開頭，注釋的結(jié)尾即為一行的結(jié)尾。為了程序清晰易讀，注釋也可以單獨(dú)占用一行。匯編器在對(duì)程序進(jìn)行匯編時(shí)忽略注釋。

在匯編語言程序設(shè)計(jì)中，每一條指令的助記符可以全部用大寫或全部用小寫，但不允許在一條指令中大、小寫混用。

同時(shí)，如果一條語句太長，可將該長語句分為若干行來書寫，在行的末尾用“”表示下一行與本行為同一條語句。

10.3.2  ARM匯編語言中的符號(hào)

在匯編語言程序設(shè)計(jì)中，經(jīng)常使用各種符號(hào)代替地址（addresses）、變量（variables）和常量（constants）等，以增加程序的靈活性和可讀性。盡管符號(hào)的命名由編程者決定，但并不是任意的，必須遵循以下的約定。

（1）符號(hào)區(qū)分大小寫，同名的大、小寫符號(hào)會(huì)被編譯器認(rèn)為是兩個(gè)不同的符號(hào)。

（2）符號(hào)在其作用范圍內(nèi)必須惟一。

（3）自定義的符號(hào)名不能與系統(tǒng)的保留字相同。其中保留字包括系統(tǒng)內(nèi)部變量

（built in variable）和系統(tǒng)預(yù)定義（predefined symbol）的符號(hào)。

（4）符號(hào)名不應(yīng)與指令或偽指令同名。如果要使用和指令或偽指令同名的符號(hào)要用雙斜杠“||”將其括起來，如“||ASSERT||”。

注意

雖然符號(hào)被雙斜杠括起來，但雙斜杠并非符號(hào)名的一部分。

（5）局部標(biāo)號(hào)以數(shù)字開頭，其他的符號(hào)都不能以數(shù)字開頭。

1．變量（variable）

程序中的變量是指其值在程序的運(yùn)行過程中可以改變的量。ARM（Thumb）匯編程序所支持的變量有三種。

·  數(shù)字變量（numeric）。

·  邏輯變量（logical）。

·  字符串變量（string）。

數(shù)字變量用于在程序的運(yùn)行中保存數(shù)字值，但注意數(shù)字值的大小不應(yīng)超出數(shù)字變量所能表示的范圍。

邏輯變量用于在程序的運(yùn)行中保存邏輯值，邏輯值只有兩種取值情況：真（{TURE}）和假（{FALSE}）。

字符串變量用于在程序的運(yùn)行中保存一個(gè)字符串，注意字符串的長度不應(yīng)超出字符串變量所能表示的范圍。

在ARM（Thumb）匯編語言程序設(shè)計(jì)中，可使用GBLA、GBLL、GBLS偽指令聲明全局變量，使用LCLA、LCLL、LCLS偽指令聲明局部變量，可使用SETA、SETL和SETS對(duì)其進(jìn)行初始化。

2．常量（constants）

程序中的常量是指其值在程序的運(yùn)行過程中不能被改變的量。ARM（Thumb）匯編程序所支持的常量有數(shù)字常量、邏輯常量和字符串常量。

數(shù)字常量一般為32位的整數(shù)，當(dāng)作為無符號(hào)數(shù)時(shí)，其取值范圍為0～232−1，當(dāng)作為有符號(hào)數(shù)時(shí)，其取值范圍為−231～231−1。匯編器認(rèn)為−n和232−n是相等的。對(duì)于關(guān)系操作，如比較兩個(gè)數(shù)的大小，匯編器將其操作數(shù)看作無符號(hào)的數(shù)，也就是說“0>−1”，對(duì)匯編器來說取值為“假（{FLASE}）”。

邏輯常量只有兩種取值情況，真或假。

字符串常量為一個(gè)固定的字符串，一般用于程序運(yùn)行時(shí)的信息提示。

3．程序中的變量代換

匯編語言中的變量可以作為作為一整行出現(xiàn)在匯編程序中，也可以作為行的一部分使用。

如果在數(shù)字變量前面有一個(gè)代換操作符“$”，編譯器會(huì)將該數(shù)字變量的值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的字符串，并將該十六進(jìn)制的字符串代換“$”后的數(shù)字變量。

如果在邏輯變量前面有一個(gè)代換操作符“$”，編譯器會(huì)將該邏輯變量代換為它的取值（真或假）。

如果在字符串變量前面有一個(gè)代換操作符“$”，編譯器會(huì)將該字符串變量的值代換“$”后的字符串變量。

如果程序中需要字符“$”，則可以用“$$”來表示。匯編器將不進(jìn)行變量替換，而是將“$$”作為“$”。

 

下面的兩個(gè)例子說明了變量替換的過程。

; 直接的變量替換

        GBLS    add4ff

        ;

add4ff  SETS    "ADD  r4,r4,#0xFF" ;給變量add4ff賦值

        $add4ff.00 ;引用變量

        ; codes

        ADD  r4,r4,#0xFF00

    ; 有特殊符號(hào)的變量替換

            GBLS    s1

            GBLS    s2

            GBLS    fixup

            GBLA    count

            ;

count      SETA    14

s1          SETS    "a$$b$count" ;s1 =a$b0000000E

s2          SETS    "abc"

fixup       SETS    "|xy$s2.z|" ;fixup= |xyabcz|

|C$$code|   MOV     r4,#16 ;label= C$$code

4．程序標(biāo)號(hào)（label）

在ARM匯編中，標(biāo)號(hào)代表一個(gè)地址，段內(nèi)標(biāo)號(hào)的地址在匯編時(shí)確定，而段外標(biāo)號(hào)地址值在鏈接時(shí)確定。根據(jù)標(biāo)號(hào)的生成方式，程序標(biāo)號(hào)分為以下三種。

·  程序相關(guān)標(biāo)號(hào)（Program-relative labels）。

·  寄存器相關(guān)標(biāo)號(hào)（Register-relative labels）。

·  絕對(duì)地址（Absolute address）。

（1）程序相關(guān)標(biāo)號(hào)

程序相關(guān)標(biāo)號(hào)指位于目標(biāo)指令前的標(biāo)號(hào)或程序中的數(shù)據(jù)定義偽操作前的標(biāo)號(hào)。這種標(biāo)號(hào)在匯編時(shí)將被處理成PC值加上或減去一個(gè)數(shù)字常量。它常用于表示跳轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)地址或代碼段中所嵌入的少量數(shù)據(jù)。

（2）寄存器相關(guān)地址

這種標(biāo)號(hào)在匯編時(shí)將被處理成寄存器的值加上或減去一個(gè)數(shù)字常量。它常被用于訪問數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。這種基于寄存器的標(biāo)號(hào)通常用MAP和FIELD偽操作定義，也可以用EQU偽操作定義。

（3）絕對(duì)地址

絕對(duì)地址是一個(gè)32位的數(shù)字量，使用它可以直接尋址整個(gè)內(nèi)存空間。

5．局部標(biāo)號(hào)

局部標(biāo)號(hào)是一個(gè)0～99之間的十進(jìn)制數(shù)字，可重復(fù)定義。局部標(biāo)號(hào)后面可以緊接一個(gè)通常表示該局部變量作用范圍的符號(hào)。局部變量的作用范圍為當(dāng)前段，也可以用偽操作ROUT來定義局部標(biāo)號(hào)的作用范圍。

局部標(biāo)號(hào)在子程序或程序循環(huán)中常被用到，也可以配合宏定義偽操作（MACRO和MEND）來使程序結(jié)構(gòu)更加合理。

在同一個(gè)段中，可以使用相同的數(shù)字命名不同的局部變量。默認(rèn)情況下，匯編器會(huì)尋址最近的變量。也可以通過匯編器命令選項(xiàng)來改變搜索順序。

局部變量命名語法如下。

n{routname}

局部變量引用的語法格式如下。

%{F|B}{A|T}n{routname}

其中，routname為變量作用范圍名稱；%表示引用操作；F指示匯編器只向前搜索；B指示匯編器只向后搜索；A指示匯編器搜索所有宏的嵌套。T指示匯編器只搜索宏的當(dāng)前層。

如果在引用過程中，沒有指定F和B，則匯編器先向后搜索，再向前搜索。

如果A和T沒有指定，匯編器搜索所有從當(dāng)前層次到宏最高層次，比當(dāng)前層次低的層次不再搜索。

如果指定了routname，匯編器向前搜索最近的ROUT操作，若routname與該ROUT偽操作定義的名稱不匹配，匯編器報(bào)告錯(cuò)誤并結(jié)束匯編。

10.3.3  匯編語言程序中的表達(dá)式和運(yùn)算符

在匯編語言程序設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用各種表達(dá)式，表達(dá)式一般由變量、常量、運(yùn)算符和括號(hào)構(gòu)成。常用的表達(dá)式有數(shù)字表達(dá)式、邏輯表達(dá)式和字符串表達(dá)式。

下面分別介紹表達(dá)式中各元素。

1．字符串表達(dá)式

字符串表達(dá)式一般由字符串常量、字符串變量、運(yùn)算符和括號(hào)構(gòu)成。字符串由包含在雙引號(hào)內(nèi)的一系列字符組成。編譯器所支持的字符串最大長度為512字節(jié)。

當(dāng)在字符串中包含“$”或引號(hào)時(shí)，可以用“$$”表示“$”,用兩個(gè)雙引號(hào)表示一個(gè)雙引號(hào)。

例如：

abc     SETS    "one "" double quote"

def     SETS    "one $$ dollar symbol"

上面的例子分別將字符串a(chǎn)bc和def賦值為“one " double quote”和“one $ dollar symbol”。

字符串可以通過SETA、SETL、SETS偽操作對(duì)其賦值。

常用的與字符串表達(dá)式相關(guān)的運(yùn)算符如下。

·  LEN：計(jì)算字符串長度運(yùn)算符。

·  CHR：ASCII碼轉(zhuǎn)換運(yùn)算符。

·  STR：字符串轉(zhuǎn)換運(yùn)算符。

·  LEFT：字符串取左運(yùn)算符。

·  RIGHT：字符串取右運(yùn)算符。

·  CC：字符串連接運(yùn)算符。

詳見后面操作符一節(jié)。

下面的例子說明了如何使用字符串操作符給字符串變量賦值。

improb  SETS    "literal":CC:(strvar2:LEFT:4)

這個(gè)例子將字符串賦值為“literalatrv”。

2．整數(shù)表達(dá)式

整數(shù)表達(dá)式一般由數(shù)字常量、數(shù)字變量、數(shù)字運(yùn)算符和括號(hào)構(gòu)成。

整數(shù)表示式可以包含寄存器相關(guān)（register-relative）或程序相關(guān)（program-relative）表達(dá)式，這些表達(dá)式在編譯時(shí)被匯編器翻譯為地址無關(guān)數(shù)字常量。

整數(shù)表達(dá)式一般被計(jì)算為32位的整數(shù)，當(dāng)此整數(shù)被定義為無符號(hào)數(shù)時(shí)，其取值范圍為0～232-1，當(dāng)被定義為有符號(hào)數(shù)時(shí)，其取值范圍為-231～231-1。匯編器認(rèn)為-n和232-n是相等的。對(duì)于關(guān)系操作，如比較兩個(gè)數(shù)的大小，匯編器將其操作數(shù)看作無符號(hào)的數(shù)，也就是說“0>-1”對(duì)匯編器來說取值為“假（{FLASE}）”。

下面的例子說明了在程序中，如何對(duì)整數(shù)表達(dá)式進(jìn)行操作。

a   SETA    256*256           ;將數(shù)字變量賦值為 256*256 

    MOV     r1,#(a*22)        ;將數(shù)字表達(dá)式(a*22) 的值放入r1

匯編語言中，整數(shù)數(shù)字量有以下幾種形式。

·  十進(jìn)制數(shù)（decimal-digis）

·  “0x”+ 十六進(jìn)制數(shù)（0xhexadecimal-digits）

·  “&”+ 十六進(jìn)制數(shù)（&hexadecimal-digits）

·  n進(jìn)制數(shù)（n_base-n-digits）

·  字符（character）

其中，十進(jìn)制數(shù)（decimal-digis）可以是“0”到“9”數(shù)字的任意組合；十六進(jìn)制數(shù)（hexadecimal-digits）可以是“0”到“9”數(shù)字和字母“A”到“F”的任意組合；“n_”可以取2到9，“base-n-digits”是在n進(jìn)制下合法的任意數(shù)值；字符（character）可以是除單引號(hào)以外的所有字符。

下面的例子說明了整數(shù)表達(dá)式的基本用法。

a       SETA    34906

addr    DCD     0xA10E

         LDR     r4,=&1000000F

        DCD     2_11001010

c3      SETA    8_74007

        DCQ     0x0123456789abcdef

        LDR     r1,='A' ;ARM偽指令將整數(shù)65（A的ASCII碼）存入寄存器

        ADD     r3,r2,#''' ;將整數(shù)39（字符“/”的ASCII碼）加到r2，結(jié)果存入r3

 

3．浮點(diǎn)數(shù)字量表達(dá)式

浮點(diǎn)數(shù)字量有以下幾種形式。

·  {-}digitsE{-}digits。

·  {-}{digits}.digits{E{-}digits}。

·  0xhexdigits。

·  &hexdigits。

其中，digits為十進(jìn)制數(shù)，要在其后加上字母E（大寫或小寫）來表示其指數(shù)；hexdigits為十六進(jìn)制數(shù)。

單精度浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍為1.17549435e−38～3.40282347e+38；雙精度浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍為2.22507385850720138e-308～1.79769313486231571e+308。

下面的例子說明了浮點(diǎn)數(shù)據(jù)量的基本用法。

   DCFD    1E308,-4E-100

   DCFS    1.0

   DCFD    3.725e15

   LDFS    0x7FC00000               ;

   LDFD    &FFF0000000000000      ;

4．邏輯表達(dá)式

邏輯表達(dá)式一般由邏輯量、邏輯運(yùn)算符和括號(hào)構(gòu)成，其表達(dá)式的運(yùn)算結(jié)果為真或假。與邏輯表達(dá)式相關(guān)的運(yùn)算符有“=”、“>”、“<”、“>=”、“<= ”、“/=”、“ <>” 運(yùn)算符和“LAND”、“LOR”、“LNOT”及“LEOR”運(yùn)算符。

5．程序或寄存器相關(guān)表達(dá)式

寄存器相關(guān)表達(dá)式的值等于指定寄存器的值加上或減去一個(gè)數(shù)字表達(dá)式。

程序相關(guān)表達(dá)式的值等于程序計(jì)數(shù)器PC的值加上或減去一個(gè)數(shù)字表達(dá)式的值。此種表達(dá)式通常由程序中的標(biāo)號(hào)與一個(gè)數(shù)字表達(dá)式組成。

下面的例子說明了程序或寄存器相關(guān)表達(dá)式的基本使用方法。

        LDR     r4,=data+4*n ;n 是匯編時(shí)取值變量

        ; code

        MOV     pc,lr

data    DCD     value0

        ; n-1 個(gè)DCD 偽操作

        DCD     valuen ;data+4*n 指向此

        ;更多DCD偽操作

6．匯編中的操作符

（1）操作符的優(yōu)先級(jí)

在匯編語言程序設(shè)計(jì)中，表達(dá)式包含一個(gè)擴(kuò)展的操作符集，這些操作符和高級(jí)語言中的運(yùn)算符十分接近。其運(yùn)算次序遵循如下的優(yōu)先級(jí)。

① 優(yōu)先級(jí)相同的雙目運(yùn)算符的運(yùn)算順序?yàn)閺淖蟮接摇?/p>

② 相鄰的單目運(yùn)算符的運(yùn)算順序?yàn)閺挠业阶?，單目運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)高于其他運(yùn)算符。

③ 括號(hào)運(yùn)算符的優(yōu)先級(jí)最高。

匯編語法的操作符優(yōu)先級(jí)和C語言中的不完全相同。例如在匯編中，下面的匯編語言

（1+2∶SHR∶3）相當(dāng)于（1+（2∶SHR∶3）），而在C語言中，運(yùn)算則變?yōu)椋ǎ?+2）>>3）=0。類似于這樣的操作，在使用時(shí)要特別注意。

注意

為了保證表達(dá)式運(yùn)算結(jié)果的正確，建議使用“（）”來避免異義。

表10.4列出了匯編操作符的優(yōu)先級(jí)以及對(duì)應(yīng)的C語言運(yùn)算符。

表10.4 匯編操作符優(yōu)先級(jí)

匯編操作符	C語言運(yùn)算符
單目運(yùn)算	單目運(yùn)算
* / :MOD:	* / %
字符串操作	n/a
:SHL::SHR::ROR::ROL:	<< >>
+ - :AND: :OR: :EOR:	+ － $ |
= > >= < <= /= <>	== > >= < <= !=
:LAND: :LOR: :LEOR:	&& ||

說明

表10.3是按操作符的優(yōu)先級(jí)從上到下排列的。

C語言運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)從高到低排列如下。

·  單目運(yùn)算

·  * / %

·  + - (as binary operators)

·  << >>

·  < <= > >=

·  == !=

·  &

·  ^

·  |

·  &&

·  ||

（2）單目運(yùn)算

最高優(yōu)先級(jí)的單目運(yùn)算在表達(dá)式中最先被計(jì)算。單目操作符寫在操作數(shù)的前面。運(yùn)算順序?yàn)閺挠业阶蟆?/p>

表10.5列出了匯編中單目運(yùn)算操作符及其返回值。

表10.5 匯編中單目運(yùn)算操作符及其返回值。

操  作  符	使    用	描    述
:CHR:	:CHR:A	返回字母A的ASCII碼
:LOWERCASE	:LOWERCASE:string	將給定字符串中的所有大寫字母變成小寫
REVERSE_CC	:REVERSE_CC:cond_code	對(duì)條件碼取反
:STR:	:STR:A	將一個(gè)數(shù)字量或邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換成串
:UPPERCASE:	:UPPERCASE:string	將給定字符串中的所有小寫字母變成大寫
？	？A	返回定義符號(hào)A的代碼行所生產(chǎn)代碼行的字節(jié)數(shù)

 

續(xù)表

操  作  符	使    用	描    述
+和-	+A和-A	單目加和單目減，操作數(shù)為數(shù)學(xué)或程序相關(guān)表達(dá)式
:BASE:	:BASE:A	如果A是程序或寄存器相關(guān)表達(dá)式，:BASE:返回基址寄存器的編號(hào)
:CC_ENCODING:	:CC_ENCODING:cond_code	返回條件碼中的數(shù)字值
:DEF:	:DEF:A	判斷A是否被定義，如果被定義返回{TRUE}；如果沒有定義返回{FALSE}
:INDEX:	:INDEX:A	如果A是寄存器相關(guān)表達(dá)式，:INDEX:返回A相對(duì)于寄存器的偏移量，常用在宏操作中
:LEN:	:LEN:A	字符串A的長
:LNOT:	:LNOT:A	邏輯表達(dá)式A的值取反
:NOT:	:NOT:A ~A	A的值按位取反
:RCONT:	:RCONT:Rn	返回寄存器編號(hào)，0～15對(duì)應(yīng)寄存器r0～r15

 

（3）雙目運(yùn)算

ARM匯編中將雙目運(yùn)算符放在兩個(gè)操作數(shù)中間。一般情況下，雙目運(yùn)算的優(yōu)先級(jí)低于單目運(yùn)算。下面將以操作符的優(yōu)先級(jí)為序分別介紹各操作符。

注意

操作符的優(yōu)先級(jí)與C語言中操作符優(yōu)先級(jí)順序略有不同，詳見單目運(yùn)算一節(jié)。

表10.6列出了乘法相關(guān)操作符。

表10.6 乘法相關(guān)操作符

操  作  符	別    名	使    用	說    明
*		A*B	乘法操作
/		A/B	除法操作
:MOD:	%	A:MOD:B	以B為除數(shù)對(duì)A取模

乘法相關(guān)操作符包括乘、除、取模運(yùn)算，在雙目運(yùn)算中具有最高優(yōu)先級(jí)。這些運(yùn)算的操作數(shù)只能是數(shù)字表達(dá)式。

表10.7列出了字符串相關(guān)操作符。

表10.7 字符串操作符

操  作  符	使    用	說    明
:CC:	A:CC:B	連接兩個(gè)字符串
:LEFT:	A:LEFT:B	返回字符串A最左端B長度的字符，操作數(shù)A必須為字符串，B必須為整數(shù)表達(dá)式
:RIGHT:	A:RIGHT:B	返回字符串A最右端B長度的字符，操作數(shù)A必須為字符串，B必須為整數(shù)表達(dá)式

表10.8列出了移位操作符。移位操作中兩個(gè)操作數(shù)均為數(shù)字表達(dá)式。

表10.8 移位操作符

操  作  符	別    名	使    用	說    明
:ROL:		A:ROL:B	A循環(huán)左移B位
:ROR:		A:ROR:B	A循環(huán)右移B位
:SHL:	<<	A:SHL:B	A左移B位
:SHR:	>>	A:SHR:B	A右移B位

注意

SHR是邏輯右移，不影響符號(hào)位。

表10.9列出了所有加、減、邏輯操作符。

表10.9 加減運(yùn)算操作符

操  作  符	別    名	使    用	說    明
+		A+B	A加上B
−		A−B	從B中減去A
:AND:	&&	A:AND:B	A和B按位與
:EOR:	^	A:EOR:B	A和B按位異或
:OR:	||	A:OR:B	A和B按位或

加、減運(yùn)算的操作數(shù)均為數(shù)字表達(dá)式。邏輯運(yùn)算的表達(dá)式為數(shù)字表達(dá)式，此運(yùn)算按位操作產(chǎn)生結(jié)果。

表10.10列出了ARM匯編中的關(guān)系符。關(guān)系操作符用于表示兩個(gè)同類表達(dá)式之間的關(guān)系。關(guān)系符的兩個(gè)操作數(shù)必須為同種類型的操作數(shù)。操作數(shù)可以是數(shù)字變量、程序相關(guān)表達(dá)式、寄存器相關(guān)表達(dá)式或字符串。

表10.10 關(guān)系操作符

操  作  符	別    名	使    用	說    明
=	= =	A=B	判斷A是否等于B
>		A>B	判斷A是否大于B
>=		A>=B	判斷A是否大于等于B
<		A<B	判斷A是否小于B
<=		A<=B	判斷A是否小于等于B
/=	<> !=	A/=B	判斷A是否不等于B

 

表10.11列出了匯編語言中的邏輯操作符。邏輯操作符進(jìn)行兩個(gè)邏輯表達(dá)式之間的基本邏輯操作。操作的結(jié)果為{FALSE}或{TURE}。

表10.11 邏輯操作符

操  作  符	使    用	說    明
:LAND:	A:LAND:B	A和B做邏輯與

續(xù)表

操  作  符	使    用	說    明
:LEOR:	A:LEOR:B	A和B做邏輯異或
:LOR:	A:LOR:B	A和B做邏輯或

10.3.4  匯編語言預(yù)定義寄存器和協(xié)處理器

ARM匯編器對(duì)ARM的寄存器和協(xié)處理器進(jìn)行了預(yù)定義（包括APCS對(duì)r0～r15寄存器的定義），所有的寄存器和協(xié)處理器名都是大小寫敏感的。

1．預(yù)定義寄存器名

下面列出了被ARM匯編器預(yù)定義的寄存器名。

·  r0～r15和R0~R15（15個(gè)通用寄存器）。

·  a1~a4（參數(shù)、結(jié)果或臨時(shí)寄存器，同r0～r3）。

·  v1～v8（變量寄存器，同r4～r11）。

·  sb和SB（靜態(tài)基址寄存器，同r9）。

·  sl和SL（棧頂指針寄存器，同r10）。

·  fp和FP（幀指針寄存器，同r11）。

·  ip和IP（過程調(diào)用中間臨時(shí)寄存器，同r12）。

·  sp和SP（棧指針寄存器，同r13）。

·  lr和LR（連接寄存器，同r14）。

·  pc和PC（程序計(jì)數(shù)器，同r15）。

2．預(yù)定義程序狀態(tài)寄存器名

下面列出了ARM匯編器預(yù)定義的程序狀態(tài)寄存器的名稱。

·  cpsr和CPSR（當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器）。

·  spsr和SPSR（保留程序狀態(tài)寄存器）。

3．預(yù)定義的浮點(diǎn)寄存器名

下面列出了ARM匯編器預(yù)定義的浮點(diǎn)運(yùn)算寄存器。

·  s0～s31和S0~S31（VFP單精度浮點(diǎn)運(yùn)算寄存器）。

·  d0～d15和D0~D15（VFP雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算寄存器）。

注意

FPA的寄存器f0～f7和F0～F7已不再使用。

4．預(yù)定義的協(xié)處理器名

下面列出了ARM匯編器預(yù)定義的協(xié)處理器名和協(xié)處理器寄存器名。

·  p0～p15（預(yù)定義的協(xié)處理器0～15的名稱）。

·  c0～c15（預(yù)定義的協(xié)處理器寄存器0～15的名稱）。

10.3.5  匯編語言內(nèi)置變量

ARM匯編器中定義了一些內(nèi)置變量，這些內(nèi)置變量不能使用偽指令設(shè)置（如，SETA、SETL、SETS等），一般用于程序的條件匯編控制。

下面的例子顯示了如何使用內(nèi)置變量控制程序的執(zhí)行流程。

If  {CONFIG}=16             ;若為Thumb代碼則執(zhí)行If后的語句

;codes

else

;codes

endif

b                            ;程序結(jié)束

下面介紹由ARM匯編器預(yù)定義的內(nèi)置變量。

·  {ARCHITECTURE}：選定的ARM體系結(jié)構(gòu)的值，如3，3M，4，4T。

·  {AREANAME}：當(dāng)前段名。

·  {ARMASM_VERSION}：ARM編譯器ARMASM的變量號(hào)。

·  |ads$version|：ARM編譯器ARMASM的變量號(hào)，同{ARMASM_VERSION}。

·  {CODESIZE}：如果當(dāng)前指令為ARM指令，該內(nèi)置變量取值為32，如果當(dāng)前指令為Thumb指令，該內(nèi)置變量取值為16，同{CONFIG}。

·  {COMMANDLINE}：當(dāng)前命令行內(nèi)容。

·  {CONFIG}：如果當(dāng)前指令為ARM指令，該內(nèi)置變量取值為32，如果當(dāng)前指令為Thumb指令，該內(nèi)置變量取值為16，同{CODESIZE}。

·  {CPU}：所使用的CPU名稱。默認(rèn)為ARM7TDMI。如果在編譯命令行中使用“-CPU”選項(xiàng)確定CPU類型，則該值為“Generic ARM”。

·  {ENDIAN}：如果編譯器在大端模式下，其值為“big”；如果在小端模式下，其值為“little”。

·  {FPIC}：默認(rèn)為{FALSE}，如果設(shè)置了“/fpic”選項(xiàng)，其值為{TRUE}。

·  {FPU}：所選fpu協(xié)處理器的名字。默認(rèn)為“softVFP”。

·  {INPUTFILE}：當(dāng)前源文件名。

·  {INTER}：默認(rèn)為{FALSE}，如果設(shè)置了“/inter”選項(xiàng)，其值為{TRUE}。

·  {LINENUM}：目前源文件行號(hào)。

·  {NOSWST}：默認(rèn)為{FALSE}，如果設(shè)置了“/noswst”選項(xiàng)，其值為{TRUE}。

·  {OPT}：保存當(dāng)前設(shè)置的列表選項(xiàng)。偽操作OPT用來保存當(dāng)前列表選項(xiàng)，改變選項(xiàng)值，或恢復(fù)原始值。

·  {PC} 或“.”：當(dāng)前程序地址值。

·  {PCSTOREOFFSET}：指令STR pc,[...]和STM Rb,{..., pc}與存儲(chǔ)的PC值之間的偏移量。

·  {ROPI}：默認(rèn)為{FALSE}，如果設(shè)置了“/ropi”選項(xiàng)，其值為{TRUE}。

·  {RWPI}：默認(rèn)為{FALSE}，如果設(shè)置了“/rwpi”選項(xiàng)，其值為{TRUE}。

·  {SWST}：默認(rèn)為{FALSE}，如果設(shè)置了“/swst”選項(xiàng)，其值為{TRUE}。

·  {VAR}或@：存儲(chǔ)區(qū)位置寄存器的當(dāng)前值。

 

10.3.6  匯編語言的程序結(jié)構(gòu)

在ARM（Thumb）匯編語言程序中以程序段為單位組織代碼。段是相對(duì)獨(dú)立的指令或數(shù)據(jù)序列，具有特定的名稱。段可以分為代碼段（Code Section）和數(shù)據(jù)段（Data Section），代碼段的內(nèi)容為執(zhí)行代碼，數(shù)據(jù)段存放代碼運(yùn)行時(shí)需要用到的數(shù)據(jù)。一個(gè)匯編程序至少應(yīng)該有一個(gè)代碼段，當(dāng)程序較長時(shí)，可以分割為多個(gè)代碼段和數(shù)據(jù)段，多個(gè)段在程序編譯鏈接時(shí)最終形成一個(gè)可執(zhí)行的映像文件。

可執(zhí)行映像文件通常由以下幾部分構(gòu)成。

·  一個(gè)或多個(gè)代碼段，代碼段的屬性為只讀。

·  零個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)段，數(shù)據(jù)段的屬性為可讀寫。數(shù)據(jù)段可是被初始化的數(shù)據(jù)段或沒有被初始化的數(shù)據(jù)段（ZI，zero initialized）。

鏈接器根據(jù)系統(tǒng)默認(rèn)或用戶設(shè)定的規(guī)則，將各個(gè)段安排在存儲(chǔ)器中的相應(yīng)位置。因此源程序中段之間的相對(duì)位置與可執(zhí)行的映像文件中段的相對(duì)位置一般不會(huì)相同。

以下是一個(gè)匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu)。

      AREA Init，CODE，READONLY

      ENTRY

Start

      LDR R0，=0x3FF5000

      LDR R1，0xFF

      STR R1，[R0]

      LDR R0，=0x3FF5008

      LDR R1，0x01

      STR R1，[R0]

      ……

      END

在匯編語言程序中，用AREA偽操作定義一個(gè)段，并說明所定義段的相關(guān)屬性，本例定義一個(gè)名為Init的代碼段，屬性為只讀。ENTRY偽操作標(biāo)識(shí)程序的入口點(diǎn)，接下來為指令序列，程序的末尾為END偽指令，該偽操作告訴編譯器源文件的結(jié)束，每一個(gè)匯編程序段都必須有一條END偽操作，指示代碼段的結(jié)束。

10.3.7  匯編語言子程序調(diào)用

在ARM匯編語言程序中，子程序的調(diào)用一般是通過BL指令來實(shí)現(xiàn)的。在程序中，使用指令“BL子程序”名即可完成子程序的調(diào)用。

該指令在執(zhí)行時(shí)完成如下操作：將子程序的返回地址存放在連接寄存器LR中，同時(shí)將程序計(jì)數(shù)器PC指向子程序的入口點(diǎn)。當(dāng)子程序執(zhí)行完畢需要返回調(diào)用處時(shí)，只需要將存放在LR中的返回地址重新拷貝給程序計(jì)數(shù)器PC即可。在調(diào)用子程序的同時(shí)，也可以完成參數(shù)的傳遞和從子程序返回運(yùn)算的結(jié)果，通?？梢允褂眉拇嫫鱎0～R3完成。

注意

不同編譯器編譯的代碼間的相互調(diào)用，要遵循AAPCS（ARM Architecture）。詳見ARM編譯工具手冊。

以下是使用BL指令調(diào)用子程序的匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu)：

AREA Init，CODE，READONLY

ENTRY

Start

LDR R0，=0x3FF5000

LDR R1，0xFF

STR R1，[R0]

LDR R0，=0x3FF5008

LDR R1，0x01

STR R1，[R0]

BL PRINT_TEXT

……

PRINT_TEXT

……

       MOV PC，BL

……

END