DSP編程技巧之23---C/C++與匯編語言的交互之-（1）鏈接匯編代碼與C/C++代碼

　　在DSP的開發(fā)中，常用的算法都可以用C/C++代碼來高效實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)一些特殊寄存器的讀寫，例如某些CPU寄存器的讀寫，因?yàn)?a class="contentlabel" href="http://www.ex-cimer.com/news/listbylabel/label/C/C++">C/C++代碼無法直接對(duì)其訪問，仍然需要使用匯編代碼進(jìn)行操作。此外，在一些對(duì)代碼執(zhí)行時(shí)間要求很嚴(yán)格的算法，例如很多個(gè)點(diǎn)的FFT、IFFT中，匯編代碼的高效仍然是C/C++所不能替代的。這些就涉及到了C/C++代碼與匯編代碼的接口問題，在此我們就來了解一下它們是如何交互的。首先要遵循以下的九大原則：

　　1. 所有的函數(shù)(不管是C/C++的還是匯編的)都要遵循特定的寄存器約定

　　寄存器約定用來規(guī)定編譯器如何使用寄存器，主要指的CPU/FPU的寄存器(因?yàn)樗鼈冊(cè)诔绦蜻\(yùn)行中是反復(fù)使用的)，并且在函數(shù)調(diào)用前后如何保存寄存器的值。保存寄存器值的方法分為在函數(shù)入口處保存和在調(diào)用時(shí)保存，前者是由被調(diào)用的函數(shù)來完成的，后者則是由調(diào)用別的函數(shù)的函數(shù)來完成的。在TMS320C28x編譯器中，使用如下的規(guī)則，如表1、表2所示。通過表1、2，我們還可以對(duì)CPU/FPU的寄存器有進(jìn)一步的理解，這樣以后再看到寄存器的名字時(shí)就不至于一頭霧水了。

　　表1 CPU寄存器使用和保留的約定

　　表2 FPU寄存器使用和保留的約定

　　編譯器對(duì)CPU的狀態(tài)寄存器ST中的某些位也有一定的約定，如表3、表4所示;沒有列在表中的狀態(tài)寄存器的位則不受編譯器的影響。對(duì)其中的某些位，編譯器會(huì)假設(shè)它們?cè)诤瘮?shù)調(diào)用或者返回時(shí)具有特定的假想值;在系統(tǒng)初始化建立C語言的實(shí)時(shí)運(yùn)行環(huán)境時(shí)，這些位也會(huì)被初始化為特定的假象值。

　　表3 CPU狀態(tài)寄存器ST的約定

　　表4 FPU狀態(tài)寄存器STF(1)的約定

　　(1)未使用的STF寄存器的位，讀取為0，寫無效。

　　(2)使用MOVST0寄存器的時(shí)候，STF寄存器的特定標(biāo)志位可以復(fù)制到ST寄存器中。

　　(3)LVF和LUF可以連接到PIE(外設(shè)中斷擴(kuò)展)中，從而觸發(fā)上溢/下溢中斷，在調(diào)試過程中可以幫助我們?cè)\斷浮點(diǎn)數(shù)的溢出問題。

　　(4)如果RNDF32或者RNDF64是0，則取整模式為截?cái)?，否則是近似到最近的整數(shù)。

　　2. SP的使用、結(jié)構(gòu)體的返回方式

　　請(qǐng)參考函數(shù)的調(diào)用過程：http://www.ex-cimer.com/article/262925.htm

　　3. 長(zhǎng)整形和浮點(diǎn)型在保存時(shí)，LSW(Least Significant Word，低有效字)保存在地址中。

　　4. 除了全局變量的初始化以外，匯編模塊不應(yīng)使用.cinit段。這是因?yàn)镃/C++的啟動(dòng)代碼假設(shè)在.cinit段中只包含了初始化表，如果把其它的信息存入這個(gè)段中，將導(dǎo)致不可預(yù)測(cè)的運(yùn)行結(jié)果。

　　5. 編譯器會(huì)自動(dòng)為所有的標(biāo)識(shí)符前面加上一個(gè)下劃線，比如在C/C++中的某個(gè)函數(shù)名字為xxx，則編譯成匯編代碼時(shí)，它的名稱變?yōu)開xxx。在這種轉(zhuǎn)換規(guī)則下，我們?cè)贑/C++中編程時(shí)，函數(shù)、變量的名稱就不能以下劃線“_”來開頭了。

　　6. 鏈接器會(huì)自動(dòng)為外部目標(biāo)分配鏈接名，所以在用匯編代碼編寫程序的時(shí)候，也要使用相同的名字才能被鏈接器正確識(shí)別。通用的規(guī)則是：

　　_func__F parmcodes

　　例如，我們有一個(gè)C++函數(shù)：

　　int foo(int i){ } //global C++ function

　　轉(zhuǎn)換為匯編之后變?yōu)椋?/p>

　　_foo__Fi ;foo為函數(shù)名，它有一個(gè)int類型的參數(shù)

　　7. 為了讓匯編代碼中的變量和函數(shù)能在C/C++代碼中調(diào)用，在匯編中編程中需要使用.def或者.global指令對(duì)它們進(jìn)行定義。如果希望從匯編代碼中調(diào)用C/C++中的函數(shù)或者變量，則在匯編代碼中需要使用.ref或者.global指令對(duì)它們進(jìn)行定義。

　　8. 因?yàn)閺?fù)位之后，編譯的C/C++代碼運(yùn)行PAGE0模式下，所以如果在匯編函數(shù)中把PAGE0位修改成了1，在返回時(shí)一定要記得把它恢復(fù)為0。

　　注：PAGE0位為0時(shí)，使用棧尋址模式，為1時(shí)則使用直接尋址模式。

　　9. 如果在匯編代碼中使用了結(jié)構(gòu)，并且希望在C代碼中使用extern struct指令來調(diào)用它，則這個(gè)結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)被模塊化(在匯編指令的選項(xiàng)中啟用模塊化標(biāo)志，并為其分配連續(xù)的存儲(chǔ)空間)，從而優(yōu)化DP的加載。在匯編代碼中使用.usect或者.bss指令可以來指定結(jié)構(gòu)的模塊化，使用方法為：

　　.usect "section name", size in words[, blocking flag[, alignment flag[, type] ] ]

　　或者

　　.bss symbol, size in words[, blocking flag[, alignment flag[, type]]]