ARM GUN汇编

ARM汇编语言 
ARM汇编语言源程序语句,一般由指令,伪操作,宏指令和伪指令作成.
ARM汇编语言的设计基础是汇编伪指令,汇编伪操作和宏指令.
    伪操作,是ARM汇编语言程序里的一些特殊的指令助记符,其作用主要是为完成汇编程序做各种准备工作,在源程序运行汇编程序处理,而不是在计算机运行期间有机器执行.也就是说,这些伪操作只是汇编过程中起作用,一旦汇编结束,伪操作的使命也就随之消失.
    宏指令,是一段独立的程序代码,可以插在程序中,它通过伪操作来定义,宏在被使用之前必须提前定义好,宏之间可以互相调用,也可自己递归调用.通过直接书写宏名来使用宏.并本具宏指令的格式输入输出参数.宏定义本身不产生代码,只是在调用它时把宏体插入到原程序中.宏与C语言中的子函数形参和实参的调用相似,调用宏时通过实际的指令来  代替宏体实现相关的一段代码,但宏的调用与子程序的调用有本质的区别,既宏并不会节省程序的空间,其优点是简化程序代码,提高程序的可读性以及宏内容可以同步修改.
    伪操作,宏指令一般与编译程序有关,因此ARM汇编语言的伪操作,宏指令在不同的编译环境下有不同的编写形式和规则.
    伪指令也是ARM汇编语言程序里的特殊助记符,也不在处理器运行期间由机器执行,他们在汇编时将被合适的机器指令代替成ARM或Thumb指令,从而实现真正的指令操作
  目前常用的ARM编译环境有2种.
      1. ADS/SDT IDE:ARM公司开发,使用了CodeWarrior公司的编译器.
      2.  集成了GNU开发工具的IDE开发环境;它由GNU的汇编器as,交叉汇编器gcc和连接器id组成.
ADS编译环境下的ARM伪操作和宏指令，可参考北航出版社的<微控制器基础与实践》（周立功）
 这里主要讲述ARM GNU常用汇编语言
 4 ARM GNU常用汇编语言介绍
4.1 ARM GNU常用汇编伪指令介绍
1. abort
.abort: 停止汇编
.align absexpr1,absexpr2:
以某种对齐方式,在未使用的存储区域填充值. 第一个值表示对齐方式,4, 8,16或32. 第二个表达式值表示填充的值.
2. if...else...endif
.if
.else
.endif: 支持条件预编译
3. include
.include "file": 包含指定的头文件, 可以把一个汇编常量定义放在头文件中

4. comm
.comm  symbol, length:在bss段申请一段命名空间,该段空间的名称叫symbol, 长度为length. Ld连接器在连接会
为它留出空间.
5. data
.data subsection: 说明接下来的定义归属于subsection数据段.
6. equ
.equ symbol, expression: 把某一个符号(symbol)定义成某一个值(expression).该指令并不分配空间.
7. global
.global symbol: 定义一个全局符号, 通常是为ld使用.
8. ascii
.ascii "string": 定义一个字符串并为之分配空间.
9. byte
.byte expressions: 定义一个字节, 并为之分配空间.
10. short
.short expressions: 定义一个短整型, 并为之分配空间.
11. int
.int expressions: 定义一个整型,并为之分配空间.
12 long
.long expressions: 定义一个长整型, 并为之分配空间.
13 word
.word expressions: 定义一个字,并为之分配空间, 4bytes.
14. macro/endm
.macro: 定义一段宏代码, .macro表示代码的开始, .endm表示代码的结束.
15. req
name .req register name: 为寄存器定义一个别名.
16. code
.code [16|32]: 指定指令代码产生的长度, 16表示Thumb指令, 32表示ARM指令.
17. ltorg
.ltorg: 表示当前往下的定义在归于当前段,并为之分配空间.
4.2 ARM GNU专有符号
1. @
表示注释从当前位置到行尾的字符.
2. #
注释掉一整行.
3. ;
新行分隔符.
4.3 操作码
1. NOP
nop
空操作, 相当于MOV r0, r0
2. LDR
ldr  , = 
相当于PC寄存器或其它寄存器的长转移.
3.ADR
adr  
相于PC寄存器或其它寄存器的小范围转移.
ADRL
adrl  
相于PC寄存器或其寄存器的中范围转移.
5 可执行生成说明
5.1 lds文件说明
5.1.1 主要符号说明
1. OUTPUT_FORMAT(bfdname)
    指定输出可执行文件格式.
2. OUTPUT_ARCH(bfdname)
    指定输出可执行文件所运行CPU平台
3. ENTRY(symbol)
    指定可执行文件的入口段
 5.1.2 段定义说明
    1. 段定义格式
    SECTIONS 
    { ...
        段名 : 
        {
            内容
        }
    ...
    }

 

GNU ARM 汇编快速入门

任何汇编行都是如下结构：

 

[:] [} @ comment
[<标签>:] [<指令>} @ 注释

 

GNU ARM 汇编中，任何以冒号结尾的都被认为是一个标签，而不一定非要在一行的开始。下面是一个简单的例子，这段汇编程序定义了一个"add"的函数，该函数返回两个参数的和：

 

.section .text, “x”
.global add @ give the symbol add external linkage
add:
ADD r0, r0, r1 @ add input arguments
MOV pc, lr @ return from subroutine
@ end of program

GNU ARM汇编伪指令

下面列出了一些GNU ARM汇编伪指令，并给出了相应说明。

.ascii “” 在汇编中定义字符串并为之分配存储空间（与armasm中的DCB功能类似）。 
.asciz “” 和.ascii类似, 但不分配存储空间。

 

.balign  {, {,} } 
以某种排列方式在内存中填充数值。 （该指令与armasm中的ALIGN类似)。
power_of_2表示排列方式，其值可为4，8，16或32，单位是byte； 
fill_value是要填充的值； 
max_padding最大的填充界限，请求填充的bytes数超过该值，将被忽略。

 

.byte  {,} … 定义一个或多个Byte，并为之分配空间（与armasm的DCB类似）。  

.code  设定指令宽度，16表示Thumb，32表示ARM assembly 
(和armasm中的CODE16，CODE32相同)。

 

.if  
.else 
.endif 
预编译宏(与armasm中的IF ELSE ENDIF相同)。 

 

.end 汇编文件结束标志，常常省略不用。 

.endm 宏结束标志。 
.exitm 宏跳出。 
.macro  {} … {,} 
定义一段名为name的宏，arg_xxx为参数。
必须有对应的.endm结尾。
可以使用.exitm从中间跳出宏。（与armasm中的MACRO, MEND, MEXIT相同）。 
在使用宏参数时必须这样使用：“\”。

例如: 
[CODE].macro SHIFTLEFT a, b
.if \b < 0
MOV \a, \a, ASR #-\b
.exitm
.endif
MOV \a, \a, LSL #\b
.endm

.rept  循环执行.endr前的代码段number_of_times次。
（与armasm中的WEN相似）

.irp  {,} {,} … 
循环执行.endr前的代码段，param依次取后面给出的值。
在循环执行的代码段中必须以“\ ”表示参数。

 

.endr 结束循环(与armasm中的WEND相似). 

 

.equ ,  为一个标号赋值，类似C中的#define。(与armasm中的EQU相同)

 

.err 编译错误报告，将引起编译的终止。

 

.global  全局声明标志，这样声明的标号将可以被外部使用。(与armasm中的EXPORT相同)。

 

.hword  {,} …
插入一个16-bit的数据队列。（与armasm中的DCW相同）

 

.ifdef  如果 被定义，该快代码将被编译。以 .endif结束。
.ifndef  如果 未被定义，该快代码将被编译。以 .endif结束。

 

.include “” 包含文件。（与armasm中的INCLUDE 或者C中的＃i nclude一样）

 

 .req 
定义一个寄存器，.req的左边是定义的寄存器名，右边是使用的真正使用的寄存器。
（与armasm中的RN类似）
例如：acc .req r0

 

[CODE].section  {,””}
开始一个新的代码或数据段。.text, 代码段;.data, 初始化数据段;.bss, 未初始化数据段。 
这些段都有缺省的标志（flags）,联接器可以识别这些标志。(与armasm中的AREA相同)。

下面是ELF格式允许的段标志
<标志> 含义
a 允许段
w 可写段
x 执行段

 

.set ,  变量赋值。（与armasm中的SETA相同）

 

.space  {,}
分配number_of_bytes字节的数据空间，并填充其值为fill_byte，若未指定该值，缺省填充0。
（与armasm中的SPACE功能相同）

 

.word  {,} … 
插入一个32-bit的数据队列。（与armasm中的DCD功能相同）

GNU ARM汇编特殊字符和语法

 

代码行中的注释符号: ‘@’
整行注释符号: ‘#’
语句分离符号: ‘;’
直接操作数前缀: ‘#’ 或 ‘$’

 

.arm 以arm格式编译，同code32 
.thumb 以thumb格式编译，同code16
.code16 以thumb格式编译
.code32 以arm格式编译

 

篇后语：

更详细的使用说明请参照：ARM Architecture Reference Manual, Addison-Wesley ISBN 0-201-73719-1