ARM ADS匯編和Gnu匯編的轉(zhuǎn)換
將ARM ADS下的匯編碼移植到GCC for ARM編譯器時,有如下規(guī)則:
1, 注釋行以"@"或""代替";"
2, GET或INCLUDE => .INCLUDE
如:get option.a => .include "option.a"
如:get option.a =>
3, EQU => .equ
TCLK2 EQU PB25 => .equ TCLK2, PB25
SETA ==> .equ
SETL ==> .equ
TCLK2
BUSWIDTH SETA 16 => .equ BUSWIDTH, 16
4, EXPORT => .global
IMPORT => .extern
GBLL => .global
GBLA => .global
5, DCD => .long
6, IF :DEF: => .IFDEF
ELSE => .ELSE
ENDIF => .ENDIF
:OR: => |
:SHL: => <<
7, END =>.end
NOTE:在被include的頭文件中,如"option.a"中,不再需要.end,否則會導(dǎo)致主匯編程序結(jié)束。
NOTE:在被include的頭文件中,如"option.a"中,不再需要.end,否則會導(dǎo)致主匯編程序結(jié)束。
8, 符號定義加":"號
Entry => Entry:
AREA Word, CODE, READONLY ==> .text
AREA Block, DATA, READWRITE ==> .data
CODE32 ==> .arm
CODE16 ==> .thumb
Entry =>
AREA Word, CODE, READONLY ==> .text
AREA Block, DATA, READWRITE ==> .data
CODE32
CODE16
9, MACRO ==> .macro
MEND ==> .endm
ADS匯編語言
ARM編譯器一般都支持匯編語言的程序設(shè)計(jì)和C/C++語言的程序設(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匯編語言的偽指令、匯編語言的語句格式和匯編語言的程序結(jié)構(gòu)等,同時介紹C/C++和匯編語言的混合編程等問題。
本章的主要內(nèi)容:
- ARM編譯器所支持的偽指令
- 匯編語言的語句格式
- 匯編語言的程序結(jié)構(gòu)
- 相關(guān)的程序示例
4.1 ARM匯編器所支持的偽指令
在ARM匯編語言程序里,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,沒有相對應(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。
4.1.1 符號定義(Symbol Definition)偽指令
符號定義偽指令用于定義ARM匯編程序中的變量、對變量賦值以及定義寄存器的別名等操作。常見的符號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全局的數(shù)字變量,并初始化為0;
GBLL偽指令用于定義一個全局的邏輯變量,并初始化為F(假);
GBLS偽指令用于定義一個全局的字符串變量,并初始化為空;
由于以上三條偽指令用于定義全局變量,因此在整個程序范圍內(nèi)變量名必須唯一。
使用示例:
GBLA Test1 ;定義一個全局的數(shù)字變量,變量名為Test1
Test1 SETA 0xaa ;將該變量賦值為0xaa
GBLL Test2 ;定義一個全局的邏輯變量,變量名為Test2
Test2 SETL {TRUE} ;將該變量賦值為真
GBLS Test3 ;定義一個全局的字符串變量,變量名為Test3
Test3 SETS “Testing” ;將該變量賦值為“Testing”
2、 LCLA、LCLL和LCLS
語法格式:
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局部的數(shù)字變量,并初始化為0;
LCLL偽指令用于定義一個局部的邏輯變量,并初始化為F(假);
LCLS偽指令用于定義一個局部的字符串變量,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 ;聲明一個局部的數(shù)字變量,變量名為Test4
Test3 SETA 0xaa ;將該變量賦值為0xaa
LCLL Test5 ;聲明一個局部的邏輯變量,變量名為Test5
Test4 SETL {TRUE} ;將該變量賦值為真
LCLS Test6 ;定義一個局部的字符串變量,變量名為Test6
Test6 SETS “Testing” ;將該變量賦值為“Testing”
3、 SETA、SETL和SETS
語法格式:
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偽指令用于給一個數(shù)學(xué)變量賦值;
SETL偽指令用于給一個邏輯變量賦值;
SETS偽指令用于給一個字符串變量賦值;
其中,變量名為已經(jīng)定義過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 ;聲明一個局部的數(shù)字變量,變量名為Test3
Test3 SETA 0xaa ;將該變量賦值為0xaa
LCLL Test4 ;聲明一個局部的邏輯變量,變量名為Test4
Test4 SETL {TRUE} ;將該變量賦值為真
4、 RLIST
語法格式:
名稱 RLIST {寄存器列表}
RLIST偽指令可用于對一個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次序?yàn)楦鶕?jù)寄存器的編號由低到高,而與列表中的寄存器排列次序無關(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中通過該名稱訪問寄存器列表。
4.1.2 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)分配存儲單元,同時可完成已分配存儲單元的初始化。常見的數(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)的存儲單元
- MAP 用于定義一個結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表首地址
- FIELD 用于定義一個結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表的數(shù)據(jù)域
1、 DCB
語法格式:
標(biāo)號 DCB 表達(dá)式
DCB偽指令用于分配一片連續(xù)的字節(jié)存儲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)存儲單元并初始化。
2、 DCW(或DCWU)
語法格式:
標(biāo)號 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)號或數(shù)字表達(dá)式。。
用DCW分配的字存儲單元是半字對齊的,而用DCWU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格半字對齊。
使用示例:
DataTest DCW 1,2,3 ;分配一片連續(xù)的半字存儲單元并初始化。
3、 DCD(或DCDU)
語法格式:
標(biāo)號 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)號或數(shù)字表達(dá)式。DCD也可用“&”代替。
用DCD分配的字存儲單元是字對齊的,而用DCDU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
DataTest DCD 4,5,6 ;分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化。
4、 DCFD(或DCFDU)
語法格式:
標(biāo)號 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)的字存儲單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。每個雙精度的浮點(diǎn)數(shù)占據(jù)兩個字單元。
用DCFD分配的字存儲單元是字對齊的,而用DCFDU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
FDataTest DCFD 2E115,-5E7 ;分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為指定的雙精度數(shù)。
5、 DCFS(或DCFSU)
語法格式:
標(biāo)號 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)的字存儲單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。每個單精度的浮點(diǎn)數(shù)占據(jù)一個字單元。
用DCFS分配的字存儲單元是字對齊的,而用DCFSU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
FDataTest DCFS 2E5,-5E-7 ;分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為指定的單精度數(shù)。
6、 DCQ(或DCQU)
語法格式:
標(biāo)號 DCQ(或DCQU)表達(dá)式
DCQ(或DCQU)偽指令用于分配一片以8個字節(jié)為單位的連續(xù)存儲區(qū)域并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。
用DCQ分配的存儲單元是字對齊的,而用DCQU分配的存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
DataTest DCQ 100 ;分配一片連續(xù)的存儲單元并初始化為指定的值。
7、 SPACE
語法格式:
標(biāo)號 SPACE 表達(dá)式
SPACE偽指令用于分配一片連續(xù)的存儲區(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)的存儲單元并初始化為0。
8、 MAP
語法格式:
MAP 表達(dá)式{,基址寄存器}
MAP偽指令用于定義一個結(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,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,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
語法格式:
標(biāo)號 FIELD 表達(dá)式
FIELD偽指令用于定義一個結(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)存表中的各個數(shù)據(jù)域,并可以為每個數(shù)據(jù)域指定一個標(biāo)號供其他的指令引用。
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的長度為16字節(jié),位置為0x100
B FIELD 32 ;定義B的長度為32字節(jié),位置為0x110
S FIELD 256 ;定義S的長度為256字節(jié),位置為0x130
4.1.3 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可以沒有,此時,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 ;聲明一個全局的邏輯變量,變量名為Test
……
IF Test = TRUE
指令序列1
ELSE
指令序列2
ENDIF
2、 WHILE、WEND
語法格式:
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
語法格式:
$標(biāo)號 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整體,稱為宏指令,然后就可以在程序中通過宏指令多次調(diào)用該段代碼。其中,$標(biāo)號在宏指令被展開時,標(biāo)號會被替換為用戶定義的符號,
宏指令可以使用一個或多個參數(shù),當(dāng)宏指令被展開時,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)省存儲空間并提高運(yùn)行速度。但在使用子程序結(jié)構(gòu)時需要保護(hù)現(xiàn)場,從而增加了系統(tǒng)的開銷,因此,在代碼較短且需要傳遞的參數(shù)較多時,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宏名來調(diào)用該指令序列。在源程序被編譯時,匯編器將宏調(diào)用展開,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
語法格式:
MEXIT
MEXIT用于從宏定義中跳轉(zhuǎn)出去。
4.1.4 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
語法格式:
AREA 段名 屬性1,屬性2,……
AREA偽指令用于定義一個代碼段或數(shù)據(jù)段。其中,段名若以數(shù)字開頭,則該段名需用“|”括起來,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,多個屬性用逗號分隔。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,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,ELF(可執(zhí)行連接文件)的代碼段和數(shù)據(jù)段是按字對齊的,表達(dá)式的取值范圍為0~31,相應(yīng)的對齊方式為2表達(dá)式次方。
- COMMON屬性:該屬性定義一個通用的段,不包含任何的用戶代碼和數(shù)據(jù)。各源文件中同名的COMMON段共享同一段存儲單元。
一個匯編語言程序至少要包含一個段,當(dāng)程序太長時,也可以將程序分為多個代碼段和數(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代碼段,段名為Init,屬性為只讀
2、 ALIGN
語法格式:
ALIGN {表達(dá)式{,偏移量}}
ALIGN偽指令可通過添加填充字節(jié)的方式,使當(dāng)前位置滿足一定的對其方式|。其中,表達(dá)式的值用于指定對齊方式,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)前位置對齊到下一個字的位置。偏移量也為一個數(shù)字表達(dá)式,若使用該字段,則當(dāng)前位置的對齊方式為: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)對齊。
指令序列
END
3、 CODE16、CODE32
語法格式:
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包含ARM指令和Thumb指令時,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型,并不能對處理器進(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
語法格式:
ENTRY
ENTRY偽指令用于指定匯編程序的入口點(diǎn)。在一個完整的匯編程序中至少要有一個ENTRY(也可以有多個,當(dāng)有多個ENTRY時,程序的真正入口點(diǎn)由鏈接器指定),但在一個源文件里最多只能有一個ENTRY(可以沒有)。
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
語法格式:
名稱 EQU 表達(dá)式{,類型}
EQU偽指令用于為程序中的常量、標(biāo)號等定義一個等效的字符名稱,類似于C語言中的#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,可以指定表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型,可以有以下三種類型:
CODE16、CODE32和DATA
使用示例:
Test EQU 50 ;定義標(biāo)號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)
語法格式:
EXPORT 標(biāo)號{[WEAK]}
EXPORT偽指令用于在程序中聲明一個全局的標(biāo)號,該標(biāo)號可在其他的文件中引用。EXPORT可用GLOBAL代替。標(biāo)號在程序中區(qū)分大小寫,[WEAK]選項(xiàng)聲明其他的同名標(biāo)號優(yōu)先于該標(biāo)號被引用。
使用示例:
AREA Init,CODE,READONLY
EXPORT Stest ;聲明一個可全局引用的標(biāo)號Stest
……
END
8、 IMPORT
語法格式:
IMPORT 標(biāo)號{[WEAK]}
IMPORT偽指令用于通知編譯器要使用的標(biāo)號在其他的源文件中定義,但要在當(dāng)前源文件中引用,而且無論當(dāng)前源文件是否引用該標(biāo)號,該標(biāo)號均會被加入到當(dāng)前源文件的符號表中。
標(biāo)號在程序中區(qū)分大小寫,[WEAK]選項(xiàng)表示當(dāng)所有的源文件都沒有定義這樣一個標(biāo)號時,編譯器也不給出錯誤信息,在多數(shù)情況下將該標(biāo)號置為0,若該標(biāo)號為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Main,但Main在其他源文件中定義
……
END
9、 EXTERN
語法格式:
EXTERN 標(biāo)號{[WEAK]}
EXTERN偽指令用于通知編譯器要使用的標(biāo)號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,該標(biāo)號就不會被加入到當(dāng)前源文件的符號表中。
標(biāo)號在程序中區(qū)分大小寫,[WEAK]選項(xiàng)表示當(dāng)所有的源文件都沒有定義這樣一個標(biāo)號時,編譯器也不給出錯誤信息,在多數(shù)情況下將該標(biāo)號置為0,若該標(biāo)號為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Main,但Main在其他源文件中定義
……
END
10、 GET(或INCLUDE)
語法格式:
GET 文件名
GET偽指令用于將一個源文件包含到當(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??梢允褂肐NCLUDE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定義常量的符號名稱,用MAP和FIELD定義結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類型,然后用GET偽指令將這個源文件包含到其他的源文件中。使用方法與C語言中的“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
語法格式:
INCBIN 文件名
INCBIN偽指令用于將一個目標(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的存放在當(dāng)前文件中,編譯器從其后開始繼續(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
語法格式:
名稱 RN 表達(dá)式
RN偽指令用于給一個寄存器定義一個別名。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定義一個別名Temp
Temp1 RN 1 ;將R1定義一個別名Temp1
13、 ROUT
語法格式:
{名稱} ROUT
ROUT偽指令用于給一個局部變量定義作用范圍。在程序中未使用該偽指令時,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ROUT之間。
本章的主要內(nèi)容:
- ARM編譯器所支持的偽指令
- 匯編語言的語句格式
- 匯編語言的程序結(jié)構(gòu)
- 相關(guān)的程序示例
4.1
在ARM匯編語言程序里,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,沒有相對應(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。
4.1.1
符號定義偽指令用于定義ARM匯編程序中的變量、對變量賦值以及定義寄存器的別名等操作。常見的符號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全局的數(shù)字變量,并初始化為0;
GBLL偽指令用于定義一個全局的邏輯變量,并初始化為F(假);
GBLS偽指令用于定義一個全局的字符串變量,并初始化為空;
由于以上三條偽指令用于定義全局變量,因此在整個程序范圍內(nèi)變量名必須唯一。
使用示例:
GBLA Test1
Test1 SETA 0xaa
GBLL Test2
Test2 SETL {TRUE}
GBLS Test3
Test3 SETS “Testing”
2、 LCLA、LCLL和LCLS
語法格式:
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局部的數(shù)字變量,并初始化為0;
LCLL偽指令用于定義一個局部的邏輯變量,并初始化為F(假);
LCLS偽指令用于定義一個局部的字符串變量,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
Test3 SETA 0xaa
LCLL Test5
Test4 SETL {TRUE}
LCLS Test6
Test6 SETS “Testing”
3、 SETA、SETL和SETS
語法格式:
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偽指令用于給一個數(shù)學(xué)變量賦值;
SETL偽指令用于給一個邏輯變量賦值;
SETS偽指令用于給一個字符串變量賦值;
其中,變量名為已經(jīng)定義過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
Test3 SETA 0xaa
LCLL Test4
Test4 SETL {TRUE}
4、 RLIST
語法格式:
名稱
RLIST偽指令可用于對一個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次序?yàn)楦鶕?jù)寄存器的編號由低到高,而與列表中的寄存器排列次序無關(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中通過該名稱訪問寄存器列表。
4.1.2
數(shù)據(jù)定義偽指令一般用于為特定的數(shù)據(jù)分配存儲單元,同時可完成已分配存儲單元的初始化。常見的數(shù)據(jù)定義偽指令有如下幾種:
- DCB
- DCW(DCWU) 用于分配一片連續(xù)的半字存儲單元并用指定的數(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)的存儲單元并用指定的數(shù)據(jù)初始化。
- SPACE
- MAP
- FIELD
1、 DCB
語法格式:
標(biāo)號
DCB偽指令用于分配一片連續(xù)的字節(jié)存儲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)存儲單元并初始化。
2、 DCW(或DCWU)
語法格式:
標(biāo)號
DCW(或DCWU)偽指令用于分配一片連續(xù)的半字存儲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)號或數(shù)字表達(dá)式。。
用DCW分配的字存儲單元是半字對齊的,而用DCWU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格半字對齊。
使用示例:
DataTest DCW
3、 DCD(或DCDU)
語法格式:
標(biāo)號
DCD(或DCDU)偽指令用于分配一片連續(xù)的字存儲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)號或數(shù)字表達(dá)式。DCD也可用“&”代替。
用DCD分配的字存儲單元是字對齊的,而用DCDU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
DataTest DCD
4、 DCFD(或DCFDU)
語法格式:
標(biāo)號
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)的字存儲單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。每個雙精度的浮點(diǎn)數(shù)占據(jù)兩個字單元。
用DCFD分配的字存儲單元是字對齊的,而用DCFDU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
FDataTest DCFD 2E115,-5E7 ;分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為指定的雙精度數(shù)。
5、 DCFS(或DCFSU)
語法格式:
標(biāo)號
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)的字存儲單元并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。每個單精度的浮點(diǎn)數(shù)占據(jù)一個字單元。
用DCFS分配的字存儲單元是字對齊的,而用DCFSU分配的字存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
FDataTest DCFS 2E5,-5E-7 ;分配一片連續(xù)的字存儲單元并初始化為指定的單精度數(shù)。
6、 DCQ(或DCQU)
語法格式:
標(biāo)號
DCQ(或DCQU)偽指令用于分配一片以8個字節(jié)為單位的連續(xù)存儲區(qū)域并用偽指令中指定的表達(dá)式初始化。
用DCQ分配的存儲單元是字對齊的,而用DCQU分配的存儲單元并不嚴(yán)格字對齊。
使用示例:
DataTest DCQ
7、 SPACE
語法格式:
標(biāo)號
SPACE偽指令用于分配一片連續(xù)的存儲區(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)的存儲單元并初始化為0。
8、 MAP
語法格式:
MAP
MAP偽指令用于定義一個結(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,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,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偽指令配合使用來定義結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表。
使用示例:
MAP
9、 FILED
語法格式:
標(biāo)號
FIELD偽指令用于定義一個結(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)存表中的各個數(shù)據(jù)域,并可以為每個數(shù)據(jù)域指定一個標(biāo)號供其他的指令引用。
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)際分配存儲單元。
使用示例:
MAP
4.1.3
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
語法格式:
IF 邏輯表達(dá)式
ELSE
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可以沒有,此時,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
……
IF Test = TRUE
指令序列1
ELSE
指令序列2
ENDIF
2、 WHILE、WEND
語法格式:
WHILE 邏輯表達(dá)式
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
Counter SETA
……
WHILE Counter < 10
指令序列
WEND
3、 MACRO、MEND
語法格式:
$標(biāo)號 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整體,稱為宏指令,然后就可以在程序中通過宏指令多次調(diào)用該段代碼。其中,$標(biāo)號在宏指令被展開時,標(biāo)號會被替換為用戶定義的符號,
宏指令可以使用一個或多個參數(shù),當(dāng)宏指令被展開時,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)省存儲空間并提高運(yùn)行速度。但在使用子程序結(jié)構(gòu)時需要保護(hù)現(xiàn)場,從而增加了系統(tǒng)的開銷,因此,在代碼較短且需要傳遞的參數(shù)較多時,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宏名來調(diào)用該指令序列。在源程序被編譯時,匯編器將宏調(diào)用展開,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
語法格式:
MEXIT
MEXIT用于從宏定義中跳轉(zhuǎn)出去。
4.1.4
還有一些其他的偽指令,在匯編程序中經(jīng)常會被使用,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
語法格式:
AREA 段名 屬性1,屬性2,……
AREA偽指令用于定義一個代碼段或數(shù)據(jù)段。其中,段名若以數(shù)字開頭,則該段名需用“|”括起來,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,多個屬性用逗號分隔。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,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,ELF(可執(zhí)行連接文件)的代碼段和數(shù)據(jù)段是按字對齊的,表達(dá)式的取值范圍為0~31,相應(yīng)的對齊方式為2表達(dá)式次方。
- COMMON屬性:該屬性定義一個通用的段,不包含任何的用戶代碼和數(shù)據(jù)。各源文件中同名的COMMON段共享同一段存儲單元。
一個匯編語言程序至少要包含一個段,當(dāng)程序太長時,也可以將程序分為多個代碼段和數(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代碼段,段名為Init,屬性為只讀
2、 ALIGN
語法格式:
ALIGN {表達(dá)式{,偏移量}}
ALIGN偽指令可通過添加填充字節(jié)的方式,使當(dāng)前位置滿足一定的對其方式|。其中,表達(dá)式的值用于指定對齊方式,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)前位置對齊到下一個字的位置。偏移量也為一個數(shù)字表達(dá)式,若使用該字段,則當(dāng)前位置的對齊方式為: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)對齊。
指令序列
END
3、 CODE16、CODE32
語法格式:
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包含ARM指令和Thumb指令時,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型,并不能對處理器進(jìn)行狀態(tài)的切換。
使用示例:
AREA Init,CODE,READONLY
……
CODE32
LDR R0,=NEXT+1 ;將跳轉(zhuǎn)地址放入寄存器R0
BX R0
……
CODE16
NEXT LDR R3,=0x3FF
……
END
4、 ENTRY
語法格式:
ENTRY
ENTRY偽指令用于指定匯編程序的入口點(diǎn)。在一個完整的匯編程序中至少要有一個ENTRY(也可以有多個,當(dāng)有多個ENTRY時,程序的真正入口點(diǎn)由鏈接器指定),但在一個源文件里最多只能有一個ENTRY(可以沒有)。
使用示例:
AREA Init,CODE,READONLY
ENTRY
……
5、 END
語法格式:
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
6、 EQU
語法格式:
名稱
EQU偽指令用于為程序中的常量、標(biāo)號等定義一個等效的字符名稱,類似于C語言中的#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,可以指定表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型,可以有以下三種類型:
CODE16、CODE32和DATA
使用示例:
Test EQU 50
7、 EXPORT(或GLOBAL)
語法格式:
EXPORT
EXPORT偽指令用于在程序中聲明一個全局的標(biāo)號,該標(biāo)號可在其他的文件中引用。EXPORT可用GLOBAL代替。標(biāo)號在程序中區(qū)分大小寫,[WEAK]選項(xiàng)聲明其他的同名標(biāo)號優(yōu)先于該標(biāo)號被引用。
使用示例:
AREA Init,CODE,READONLY
EXPORT
……
END
8、 IMPORT
語法格式:
IMPORT
IMPORT偽指令用于通知編譯器要使用的標(biāo)號在其他的源文件中定義,但要在當(dāng)前源文件中引用,而且無論當(dāng)前源文件是否引用該標(biāo)號,該標(biāo)號均會被加入到當(dāng)前源文件的符號表中。
標(biāo)號在程序中區(qū)分大小寫,[WEAK]選項(xiàng)表示當(dāng)所有的源文件都沒有定義這樣一個標(biāo)號時,編譯器也不給出錯誤信息,在多數(shù)情況下將該標(biāo)號置為0,若該標(biāo)號為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
……
END
9、 EXTERN
語法格式:
EXTERN
EXTERN偽指令用于通知編譯器要使用的標(biāo)號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,該標(biāo)號就不會被加入到當(dāng)前源文件的符號表中。
標(biāo)號在程序中區(qū)分大小寫,[WEAK]選項(xiàng)表示當(dāng)所有的源文件都沒有定義這樣一個標(biāo)號時,編譯器也不給出錯誤信息,在多數(shù)情況下將該標(biāo)號置為0,若該標(biāo)號為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
……
END
10、 GET(或INCLUDE)
語法格式:
GET
GET偽指令用于將一個源文件包含到當(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??梢允褂肐NCLUDE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定義常量的符號名稱,用MAP和FIELD定義結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類型,然后用GET偽指令將這個源文件包含到其他的源文件中。使用方法與C語言中的“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
GE T C:a2.s
……
END
11、 INCBIN
語法格式:
INCBIN
INCBIN偽指令用于將一個目標(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的存放在當(dāng)前文件中,編譯器從其后開始繼續(xù)處理。
使用示例:
AREA Init,CODE,READONLY
INCBIN
INCBIN
……
END
12、 RN
語法格式:
名稱
RN偽指令用于給一個寄存器定義一個別名。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
Temp1 RN 1
13、 ROUT
語法格式:
{名稱} ROUT
ROUT偽指令用于給一個局部變量定義作用范圍。在程序中未使用該偽指令時,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ROUT之間。
4.2 匯編語言的語句格式
ARM(Thumb)匯編語言的語句格式為:
{標(biāo)號} {指令或偽指令} {;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,但不用許在一條指令中大、小寫混用。
同時,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。
4.2.1 在匯編語言程序中常用的符號
在匯編語言程序設(shè)計(jì)中,經(jīng)常使用各種符號代替地址、變量和常量等,以增加程序的可讀性。盡管符號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:
- 符號區(qū)分大小寫,同名的大、小寫符號會被編譯器認(rèn)為是兩個不同的符號。
- 符號在其作用范圍內(nèi)必須唯一。
- 自定義的符號名不能與系統(tǒng)的保留字相同。
- 符號名不應(yīng)與指令或偽指令同名。
1、程序中的變量
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數(shù)字變量、邏輯變量和字符串變量。
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:真或假。
字符串變量用于在程序的運(yùn)行中保存一個字符串,但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,并可使用SETA、SETL和SETS對其進(jìn)行初始化。
2、程序中的常量
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)作為無符號數(shù)時,其取值范圍為0~232-1,當(dāng)作為有符號數(shù)時,其取值范圍為-231~231-1。
邏輯常量只有兩種取值情況:真或假。
字符串常量為一個固定的字符串,一般用于程序運(yùn)行時的信息提示。
3、程序中的變量代換
程序中的變量可通過代換操作取得一個常量。代換操作符為“$”。
如果在數(shù)字變量前面有一個代換操作符“$”,編譯器會將該數(shù)字變量的值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的字符串,并將該十六進(jìn)制的字符串代換“$”后的數(shù)字變量。
如果在邏輯變量前面有一個代換操作符“$”,編譯器會將該邏輯變量代換為它的取值(真或假)。
如果在字符串變量前面有一個代換操作符“$”,編譯器會將該字符串變量的值代換“$”后的字符串變量。
使用示例:
LCLS S1 ;定義局部字符串變量S1和S2
LCLS S2
S1 SETS “Test!”
S2 SETS “This is a $S1” ;字符串變量S2的值為“This is a Test!”
4.2.2 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,也經(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,其運(yùn)算次序遵循如下的優(yōu)先級:
- 優(yōu)先級相同的雙目運(yùn)算符的運(yùn)算順序?yàn)閺淖蟮接摇?wbr />
- 相鄰的單目運(yùn)算符的運(yùn)算順序?yàn)閺挠业阶?,且單目運(yùn)算符的優(yōu)先級高于其他運(yùn)算符。
- 括號運(yùn)算符的優(yōu)先級最高。
1、數(shù)字表達(dá)式及運(yùn)算符
數(shù)字表達(dá)式一般由數(shù)字常量、數(shù)字變量、數(shù)字運(yùn)算符和括號構(gòu)成。與數(shù)字表達(dá)式相關(guān)的運(yùn)算符如下:
- “+”、“-”、“×”、“/” 及“MOD”算術(shù)運(yùn)算符
以上的算術(shù)運(yùn)算符分別代表加、減、乘、除和取余數(shù)運(yùn)算。例如,以X和Y表示兩個數(shù)字表達(dá)式,則:
X+Y 表示X與Y的和。
X-Y 表示X與Y的差。
X×Y 表示X與Y的乘積。
X/Y 表示X除以Y的商。
X:MOD:Y 表示X除以Y的余數(shù)。
- “ROL”、“ROR”、“SHL”及“SHR”移位運(yùn)算符
以X和Y表示兩個數(shù)字表達(dá)式,以上的移位運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X:ROL:Y 表示將X循環(huán)左移Y位。
X:ROR:Y 表示將X循環(huán)右移Y位。
X:SHL:Y 表示將X左移Y位。
X:SHR:Y 表示將X右移Y位。
- “AND”、“OR”、“NOT”及“EOR”按位邏輯運(yùn)算符
以X和Y表示兩個數(shù)字表達(dá)式,以上的按位邏輯運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X:AND:Y 表示將X和Y按位作邏輯與的操作。
X:OR:Y 表示將X和Y按位作邏輯或的操作。
:NOT:Y 表示將Y按位作邏輯非的操作。
X:EOR:Y 表示將X和Y按位作邏輯異或的操作。
2、邏輯表達(dá)式及運(yùn)算符
邏輯表達(dá)式一般由邏輯量、邏輯運(yùn)算符和括號構(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)算符如下:
- “=”、“>”、“<”、“>=”、“<= ”、“/=”、“ <>” 運(yùn)算符
以X和Y表示兩個邏輯表達(dá)式,以上的運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X = Y 表示X等于Y。
X > Y 表示X大于Y。
X < Y 表示X小于Y。
X >= Y 表示X大于等于Y。
X <= Y 表示X小于等于Y。
X /= Y 表示X不等于Y。
X <> Y 表示X不等于Y。
- “LAND”、“LOR”、“LNOT”及“LEOR”運(yùn)算符
以X和Y表示兩個邏輯表達(dá)式,以上的邏輯運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X:LAND:Y 表示將X和Y 作邏輯與的操作。
X:LOR:Y 表示將X和Y作邏輯或的操作。
:LNOT:Y 表示將Y作邏輯非的操作。
X:LEOR:Y 表示將X和Y作邏輯異或的操作。
3、字符串表達(dá)式及運(yùn)算符
字符串表達(dá)式一般由字符串常量、字符串變量、運(yùn)算符和括號構(gòu)成。編譯器所支持的字符串最大長度為512字節(jié)。常用的與字符串表達(dá)式相關(guān)的運(yùn)算符如下:
- LEN運(yùn)算符
LEN運(yùn)算符返回字符串的長度(字符數(shù)),以X表示字符串表達(dá)式,其語法格式如下:
:LEN:X
- CHR運(yùn)算符
CHR運(yùn)算符將0~255之間的整數(shù)轉(zhuǎn)換為一個字符,以M表示某一個整數(shù),其語法格式如下:
:CHR:M
- STR運(yùn)算符
STR運(yùn)算符將將一個數(shù)字表達(dá)式或邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為一個字符串。對于數(shù)字表達(dá)式,STR運(yùn)算符將其轉(zhuǎn)換為一個以十六進(jìn)制組成的字符串;對于邏輯表達(dá)式,STR運(yùn)算符將其轉(zhuǎn)換為字符串T或F,其語法格式如下:
:STR:X
其中,X為一個數(shù)字表達(dá)式或邏輯表達(dá)式。
- LEFT運(yùn)算符
LEFT運(yùn)算符返回某個字符串左端的一個子串,其語法格式如下:
X:LEFT:Y
其中:X為源字符串,Y為一個整數(shù),表示要返回的字符個數(shù)。
- RIGHT運(yùn)算符
與LEFT運(yùn)算符相對應(yīng),RIGHT運(yùn)算符返回某個字符串右端的一個子串,其語法格式如下:
X:RIGHT:Y
其中:X為源字符串,Y為一個整數(shù),表示要返回的字符個數(shù)。
- CC運(yùn)算符
CC運(yùn)算符用于將兩個字符串連接成一個字符串,其語法格式如下:
X:CC:Y
其中:X為源字符串1,Y為源字符串2,CC運(yùn)算符將Y連接到X的后面。
4、與寄存器和程序計(jì)數(shù)器(PC)相關(guān)的表達(dá)式及運(yùn)算符
常用的與寄存器和程序計(jì)數(shù)器(PC)相關(guān)的表達(dá)式及運(yùn)算符如下:
- BASE運(yùn)算符
BASE運(yùn)算符返回基于寄存器的表達(dá)式中寄存器的編號,其語法格式如下:
:BASE:X
其中,X為與寄存器相關(guān)的表達(dá)式。
- INDEX運(yùn)算符
INDEX運(yùn)算符返回基于寄存器的表達(dá)式中相對于其基址寄存器的偏移量,其語法格式如下:
:INDEX:X
其中,X為與寄存器相關(guān)的表達(dá)式。
5、其他常用運(yùn)算符
- ?運(yùn)算符
?運(yùn)算符返回某代碼行所生成的可執(zhí)行代碼的長度,例如:
?X
返回定義符號X的代碼行所生成的可執(zhí)行代碼的字節(jié)數(shù)。
- DEF運(yùn)算符
DEF運(yùn)算符判斷是否定義某個符號,例如:
:DEF:X
如果符號X已經(jīng)定義,則結(jié)果為真,否則為假。
ARM(Thumb)匯編語言的語句格式為:
{標(biāo)號} {指令或偽指令} {;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,但不用許在一條指令中大、小寫混用。
同時,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。
4.2.1
在匯編語言程序設(shè)計(jì)中,經(jīng)常使用各種符號代替地址、變量和常量等,以增加程序的可讀性。盡管符號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:
- 符號區(qū)分大小寫,同名的大、小寫符號會被編譯器認(rèn)為是兩個不同的符號。
- 符號在其作用范圍內(nèi)必須唯一。
- 自定義的符號名不能與系統(tǒng)的保留字相同。
- 符號名不應(yīng)與指令或偽指令同名。
1、程序中的變量
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數(shù)字變量、邏輯變量和字符串變量。
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:真或假。
字符串變量用于在程序的運(yùn)行中保存一個字符串,但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,并可使用SETA、SETL和SETS對其進(jìn)行初始化。
2、程序中的常量
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)作為無符號數(shù)時,其取值范圍為0~232-1,當(dāng)作為有符號數(shù)時,其取值范圍為-231~231-1。
邏輯常量只有兩種取值情況:真或假。
字符串常量為一個固定的字符串,一般用于程序運(yùn)行時的信息提示。
3、程序中的變量代換
程序中的變量可通過代換操作取得一個常量。代換操作符為“$”。
如果在數(shù)字變量前面有一個代換操作符“$”,編譯器會將該數(shù)字變量的值轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制的字符串,并將該十六進(jìn)制的字符串代換“$”后的數(shù)字變量。
如果在邏輯變量前面有一個代換操作符“$”,編譯器會將該邏輯變量代換為它的取值(真或假)。
如果在字符串變量前面有一個代換操作符“$”,編譯器會將該字符串變量的值代換“$”后的字符串變量。
使用示例:
LCLS S1
LCLS S2
S1
S2
4.2.2
在匯編語言程序設(shè)計(jì)中,也經(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,其運(yùn)算次序遵循如下的優(yōu)先級:
- 優(yōu)先級相同的雙目運(yùn)算符的運(yùn)算順序?yàn)閺淖蟮接摇?wbr />
- 相鄰的單目運(yùn)算符的運(yùn)算順序?yàn)閺挠业阶?,且單目運(yùn)算符的優(yōu)先級高于其他運(yùn)算符。
- 括號運(yùn)算符的優(yōu)先級最高。
1、數(shù)字表達(dá)式及運(yùn)算符
數(shù)字表達(dá)式一般由數(shù)字常量、數(shù)字變量、數(shù)字運(yùn)算符和括號構(gòu)成。與數(shù)字表達(dá)式相關(guān)的運(yùn)算符如下:
- “+”、“-”、“×”、“/” 及“MOD”算術(shù)運(yùn)算符
以上的算術(shù)運(yùn)算符分別代表加、減、乘、除和取余數(shù)運(yùn)算。例如,以X和Y表示兩個數(shù)字表達(dá)式,則:
X+Y
X-Y
X×Y
X/Y
X:MOD:Y
- “ROL”、“ROR”、“SHL”及“SHR”移位運(yùn)算符
以X和Y表示兩個數(shù)字表達(dá)式,以上的移位運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X:ROL:Y
X:ROR:Y
X:SHL:Y
X:SHR:Y
- “AND”、“OR”、“NOT”及“EOR”按位邏輯運(yùn)算符
以X和Y表示兩個數(shù)字表達(dá)式,以上的按位邏輯運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X:AND:Y
X:OR:Y
:NOT:Y
X:EOR:Y
2、邏輯表達(dá)式及運(yùn)算符
邏輯表達(dá)式一般由邏輯量、邏輯運(yùn)算符和括號構(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)算符如下:
- “=”、“>”、“<”、“>=”、“<= ”、“/=”、“ <>” 運(yùn)算符
以X和Y表示兩個邏輯表達(dá)式,以上的運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X = Y
X > Y
X < Y
X >= Y
X <= Y
X /= Y
X <> Y
- “LAND”、“LOR”、“LNOT”及“LEOR”運(yùn)算符
以X和Y表示兩個邏輯表達(dá)式,以上的邏輯運(yùn)算符代表的運(yùn)算如下:
X:LAND:Y 表示將X和Y 作邏輯與的操作。
X:LOR:Y
:LNOT:Y
X:LEOR:Y 表示將X和Y作邏輯異或的操作。
3、字符串表達(dá)式及運(yùn)算符
字符串表達(dá)式一般由字符串常量、字符串變量、運(yùn)算符和括號構(gòu)成。編譯器所支持的字符串最大長度為512字節(jié)。常用的與字符串表達(dá)式相關(guān)的運(yùn)算符如下:
- LEN運(yùn)算符
LEN運(yùn)算符返回字符串的長度(字符數(shù)),以X表示字符串表達(dá)式,其語法格式如下:
:LEN:X
- CHR運(yùn)算符
CHR運(yùn)算符將0~255之間的整數(shù)轉(zhuǎn)換為一個字符,以M表示某一個整數(shù),其語法格式如下:
:CHR:M
- STR運(yùn)算符
STR運(yùn)算符將將一個數(shù)字表達(dá)式或邏輯表達(dá)式轉(zhuǎn)換為一個字符串。對于數(shù)字表達(dá)式,STR運(yùn)算符將其轉(zhuǎn)換為一個以十六進(jìn)制組成的字符串;對于邏輯表達(dá)式,STR運(yùn)算符將其轉(zhuǎn)換為字符串T或F,其語法格式如下:
:STR:X
其中,X為一個數(shù)字表達(dá)式或邏輯表達(dá)式。
- LEFT運(yùn)算符
LEFT運(yùn)算符返回某個字符串左端的一個子串,其語法格式如下:
X:LEFT:Y
其中:X為源字符串,Y為一個整數(shù),表示要返回的字符個數(shù)。
- RIGHT運(yùn)算符
與LEFT運(yùn)算符相對應(yīng),RIGHT運(yùn)算符返回某個字符串右端的一個子串,其語法格式如下:
X:RIGHT:Y
其中:X為源字符串,Y為一個整數(shù),表示要返回的字符個數(shù)。
- CC運(yùn)算符
CC運(yùn)算符用于將兩個字符串連接成一個字符串,其語法格式如下:
X:CC:Y
其中:X為源字符串1,Y為源字符串2,CC運(yùn)算符將Y連接到X的后面。
4、與寄存器和程序計(jì)數(shù)器(PC)相關(guān)的表達(dá)式及運(yùn)算符
常用的與寄存器和程序計(jì)數(shù)器(PC)相關(guān)的表達(dá)式及運(yùn)算符如下:
- BASE運(yùn)算符
BASE運(yùn)算符返回基于寄存器的表達(dá)式中寄存器的編號,其語法格式如下:
:BASE:X
其中,X為與寄存器相關(guān)的表達(dá)式。
- INDEX運(yùn)算符
INDEX運(yùn)算符返回基于寄存器的表達(dá)式中相對于其基址寄存器的偏移量,其語法格式如下:
:INDEX:X
其中,X為與寄存器相關(guān)的表達(dá)式。
5、其他常用運(yùn)算符
- ?運(yùn)算符
?運(yùn)算符返回某代碼行所生成的可執(zhí)行代碼的長度,例如:
?X
返回定義符號X的代碼行所生成的可執(zhí)行代碼的字節(jié)數(shù)。
- DEF運(yùn)算符
DEF運(yùn)算符判斷是否定義某個符號,例如:
:DEF:X
如果符號X已經(jīng)定義,則結(jié)果為真,否則為假。
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