Linux嵌入式学习之Ubuntu入门（五）汇编语法学习

系列文章目录

一、Linux嵌入式学习之Ubuntu入门（一）基本命令、软件安装及文件结构

二、Linux嵌入式学习之Ubuntu入门（二）磁盘文件介绍及分区、格式化等

三、Linux嵌入式学习之Ubuntu入门（三）用户、用户组及文件权限

四、Linux嵌入式学习之Ubuntu入门（四）Makefile

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前言

嵌入式的汇编涉及到堆栈，SP指针，以及DDR初始化。

GNU汇编语法

学stm32的时候有一个startup_stm32f10x_hd.s的启动文件，在keil MDK和IAR两个软件下，语法有不同。

ARM汇编编译使用的是GCC编译器，要符合GNU语法。

基本格式

格式：

label： instruction @ comment

• label 即标号，表示地址位置，可以通过这个标号得到指令的地址。任何以“：”结尾的标识符都会被识别为一个标号。
• instruction 即指令，也就是汇编指令或伪指令。
• @符号，表示后面的是注释，也可以使用“/ * ”和 “ * / ”来注释。
• comment 是注释内容。

指令、伪指令、伪操作、寄存器名可以大写或小写，但不能混用

段定义

系统预定义了一些段名：

• .text 表示代码段。
• .data 初始化的数据段。
• .bss 未初始化的数据段。
• .rodata 只读数据段。

自己使用.section伪操作定义：

.section .testsection @定义一个 testsetcion 段

伪操作

• .byte 定义单字节数据，比如.byte 0x12。
• .short 定义双字节数据，比如.short 0x1234。
• .long 定义一个 4 字节数据，比如.long 0x12345678。
• .equ 赋值语句，比如.equ num, 0x12，表示 num=0x12。
• .align 数据字节对齐，比如： align 4 表示 4 字节对齐。
• .end 表示源文件结束。
• .global 定义一个全局符号，比如： .global _start。

例如：

.global _start

_start:
	ldr r0, =0x12 @r0=0x12

.global 是伪操作，表示_start 是一个全局标号，类似 C 语言里面的全局变量

函数

GNU 汇编同样也支持函数，其中返回语句不是必须的。

函数名:
	函数体
	返回语句

例如：

/* 未定义中断 */
Undefined_Handler:
	ldr r0, =Undefined_Handler
	bx r0   @返回指令
/* SVC 中断 */
SVC_Handler:
	ldr r0, =SVC_Handler
	bx r0
/* 预取终止中断 */
PrefAbort_Handler:
	ldr r0, =PrefAbort_Handler
	bx r0

常用的汇编指令

内部数据传输

指令	含义
MOV R0， R1	将寄存器 R1 中的数据传递给 R0
MOV R0, #0X12	将立即数 0X12 传递给 R0 寄存器
MRS R0, CPSR	将特殊寄存器 CPSR 里面的数据传递给 R0（MRS 指令用于将特殊寄存器(如 CPSR 和 SPSR)中的数据传递）（读特殊寄存器）
MSR CPSR, R0	MSR 指令用来将普通寄存器的数据传递给特殊寄存器（写特殊寄存器）

存储器访问

I.MX6UL 中的寄存器就是 RAM 类型的，用汇编来配置 I.MX6UL 寄存器的时需先将要配置的值写入到 Rx(x=0~12)寄存器中，然后将 Rx 中的数据写入到 I.MX6UL 寄存器中。读取寄存器过程相反。

LDR

从存储加载数据到寄存器 Rx ，或者将一个立即数加载，加载立即数时用“=”

如 I.MX6UL 有个寄存器 GPIO1_GDIR，其地址为 0X0209C004，

1 LDR R0, =0X0209C004 @ R0=0X0209C004
2 LDR R1, [R0] @ 读取地址 0X0209C004 中的数据到 R1 寄存器中

STR

STR 就是将数据写入到存储器中

例如：
配置寄存器 GPIO1_GDIR 的值为 0X20000002

1 LDR R0, =0X0209C004 @ R0=0X0209C004
2 LDR R1, =0X20000002 @ R1=0X20000002
3 STR R1, [R0] @将 R1 的值写入到 R0 所保存的地址中

LDR 和 STR 都是按照字进行读取和写入的，在指令“LDR”后面加上 B 或 H，比如按字节操作的指令就是 LDRB 和STRB，按半字操作的指令就是 LDRH 和 STRH。

指令	含义
LDR Rd, [Rn , #offset]	从存储器 Rn+offset 的位置读取数据存放到 Rd 中
STR Rd, [Rn, #offset]	将 Rd 写入到存储器中的 Rn+offset 位置

压栈和出栈指令

中断和跳转时要保存当前状态：现场保护。与之对应还有恢复现场。(就是保存 R0~R15 这些寄存器值)
压栈的指令为 PUSH，出栈的指令为 POP， 可一次操作多个寄存器数据，利用当前的栈指针 SP 来生成地址。

如：压栈前SP地址指向 0X80000000

PUSH {R0~R3, R12} @将 R0~R3 和 R12 压栈
PUSH {LR} @将 LR 进行压栈

（0x80000000指向R12，0x7FFFFFFC指向R0）

出栈：

POP {LR} @先恢复 LR
POP {R0~R3,R12} @在恢复 R0~R3,R12

PUSH 和 POP 的另外一种写法是“STMFD SP！”和“LDMFD SP!”

STMFD SP!,{R0~R3, R12} @R0~R3,R12 入栈
STMFD SP!,{LR} @LR 入栈

LDMFD SP!, {LR} @先恢复 LR
LDMFD SP!, {R0~R3, R12} @再恢复 R0~R3, R12

STM和LDM是多存储和多加载，前面 LDR 和 STR每次只能读写存储器中的一个数据。
FD 是 Full Descending 的缩写，即满递减的意思：SP 指向最后一个入栈的数值，堆栈是由高地址向下增长的，编号小的对应低地址，编号高的对应高地址。

跳转指令

可以用指令或者直接向PC寄存器中写入数据。

指令	描述
B < label>	跳转到 label，如果超过了+/-2KB，可以指定 B.W< label>使用 32 位的跳转指令
BX < Rm>	间接跳转，跳转到存放于 Rm 中的地址处，并且切换指令集
BL < label>	跳转到标号地址，并将返回地址保存在 LR 中。
BLX < Rm>	结合 BX 和 BL 的特点，跳转到 Rm 指定的地址，并将返回地址保存在 LR 中，切换指令集。

B指令

调用的函数不会再返回到原来的执行处

_start:

ldr sp,=0X80200000 @设置栈指针
b main @跳转到 main 函数

BL指令

跳转之前会在寄存器 LR(R14)中保存当前 PC 寄存器值，所以可以通过将 LR 寄存器中的值重新加载到 PC 中来继续从跳转之前的代码处运行。

push {r0, r1} @保存 r0,r1
cps #0x13 @进入 SVC 模式，允许其他中断再次进去

bl system_irqhandler @加载 C 语言中断处理函数到 r2 寄存器中

cps #0x12 @进入 IRQ 模式
pop {r0, r1}
str r0, [r1, #0X10] @中断执行完成，写 EOIR

第 5 行就是执行 C 语言版的中断处理函数，当处理完成以后返回来继续执行下面的程序，所以使用了 BL 指令。

算术运算指令

（详细见正点原子的驱动开发指南）

逻辑运算指令