在本节中,我们将讨论ARM内联汇编的语法,包括基本语法、操作数约束和寄存器约束等部分。我们将通过实例和案例代码来详细介绍每个部分。
1. 基本语法
在C语言中使用ARM内联汇编,我们需要使用asm
关键字,后面跟一对括号。括号内包含两部分内容:汇编代码字符串和操作数约束列表。
基本语法如下:
asm (汇编代码字符串 : 输出操作数约束列表 : 输入操作数约束列表 : Clobber列表);
汇编代码字符串:包含ARM汇编指令的字符串。我们可以在该字符串中使用%[name]
的形式来引用C语言变量。
操作数约束列表:用于描述汇编代码与C语言变量之间的关系。约束列表包括输入约束和输出约束。
- 输入约束:用于将C语言变量映射到ARM寄存器。输入约束的形式为
"约束代码"(变量名)
。例如,"r"(a)
表示将变量a
映射到一个通用寄存器。 - 输出约束:用于将ARM寄存器的值映射回C语言变量。输出约束的形式为
"=约束代码"(变量名)
。例如,"=r"(result)
表示将一个通用寄存器的值赋给变量result
。
Clobber列表:用于列出内联汇编代码可能修改的寄存器。这有助于编译器在生成代码时正确处理这些寄存器。Clobber列表的形式为"寄存器名"
,多个寄存器名用逗号分隔。例如,"r0", "r1", "cc"
表示内联汇编代码可能会修改r0
、r1
寄存器和条件码寄存器。
2. 示例:两个整数相加
以下是一个简单的示例,演示了如何使用ARM内联汇编完成两个整数相加的操作:
#include
int main(void) {
int a = 10, b = 20, result;
asm (
"ADD %[result], %[a], %[b]"
: [result] "=r" (result)
: [a] "r" (a),
[b] "r" (b)
);
printf("The result is: %d\n", result);
return 0;
}
在这个示例中,我们使用ADD
指令将变量a
和b
相加,并将结果存储在变量result
中。我们使用输入约束"r"(a)
和"r"(b)
将变量a
和b
映射到寄存器,输出约束"=r"(result)
将寄存器映射到变量result
。
3. 操作数约束
操作数约束用于描述汇编代码与C语言变量之间的关系。ARM内联汇编支持以下操作数约束:
"r"
:表示通用寄存器。例如,"r"(a)
表示将变量a
映射到一个通用寄存器。"l"
:表示一个立即数。例如,"l"(a)
表示将变量a
视为一个立即数。"m"
:表示一个内存操作数。例如,"m"(a)
表示将变量a
视为一个内存操作数。
4. 寄存器约束
寄存器约束用于指定内联汇编代码中使用的具体寄存器。寄存器约束的形式为"约束代码(寄存器名)"
。例如,"r"(r0)
表示将变量映射到r0
寄存器。
以下是一些寄存器约束的例子:
"r"(r0)
: 将变量映射到r0
寄存器"r"(r1)
: 将变量映射到r1
寄存器"r"(r2)
: 将变量映射到r2
寄存器"r"(r3)
: 将变量映射到r3
寄存器
5. 示例:数组元素求和
下面的示例展示了如何使用ARM内联汇编和C语言混合编程来计算一个整数数组的所有元素之和:
#include
int main(void) {
int array[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int length = sizeof(array) / sizeof(array[0]);
int sum = 0;
asm (
"MOV r1, #0\n" // 初始化r1(sum)为0
"MOV r2, #0\n" // 初始化r2(索引)为0
"loop:\n" // 设置循环标签
"LDR r0, [%[array], r2, LSL #2]\n" // 读取数组元素到r0
"ADD r1, r1, r0\n" // 将r0(当前数组元素)累加到r1(sum)
"ADD r2, r2, #1\n" // 增加索引(r2)
"CMP r2, %[length]\n" // 比较索引(r2)和数组长度(length)
"BLT loop\n" // 如果索引小于长度,跳回循环开始
: [sum] "=r"(sum)
: [array] "r"(array),
[length] "r"(length)
: "r0", "r1", "r2", "cc"
);
printf("The sum of the array is: %d\n", sum);
return 0;
}
在这个示例中,我们使用内联汇编代码计算一个整数数组的所有元素之和。我们使用输入约束"r"(array)
和"r"(length)
将数组指针和数组长度映射到寄存器,输出约束"=r"(sum)
将寄存器映射到变量sum
。
注意,我们在Clobber列表中列出了可能被内联汇编代码修改的寄存器,包括r0
、r1
、r2
和条件码寄存器cc
。
以上就是ARM内联汇编语法的详细介绍,希望这些实例能帮助您更好地理解和应用ARM内联汇编。
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