ARM匯編語言和C語言混合編程

ATPCS規(guī)則體現了一種模塊化設計的思想，其基本內容是C模塊(函數)和匯編模塊(函數)相互調用的一套規(guī)則(C51中也有類似的一套規(guī)則)。我感覺比在線匯編功能強大(不用有很多忌諱)，條理更清楚(很簡單的幾條規(guī)則)。

ATPCS規(guī)則內容：

1)寄存器的使用規(guī)則

1、子程序之間通過寄存器r0~r3來傳遞參數，當參數個數多于4個時，使用堆棧來傳遞參數。此時r0~r3可記作A1~A4。

2、在子程序中，使用寄存器r4~r11保存局部變量。因此當進行子程序調用時要注意對這些寄存器的保存和恢復。此時r4~r11可記作V1~V8。

3、寄存器r12用于保存堆棧指針SP，當子程序返回時使用該寄存器出棧，記作IP。

4、寄存器r13用作堆棧指針，記作SP。寄存器r14稱為鏈接寄存器，記作LR。該寄存器用于保存子程序的返回地址。

5、寄存器r15稱為程序計數器，記作PC。

2)堆棧的使用規(guī)則

ATPCS規(guī)定堆棧采用滿遞減類型(FD,Full Descending)，即堆棧通過減小存儲器地址而向下增長，堆棧指針指向內含有效數據項的最低地址。

3)參數的傳遞規(guī)則

1、整數參數的前4個使用r0~r3傳遞，其他參數使用堆棧傳遞;浮點參數使用編號最小且能夠滿足需要的一組連續(xù)的寄存器傳遞參數。

2、子程序的返回結果為一個32位整數時，通過r0返回;返回結果為一個64位整數時，通過r0和r1返回;依此類推。結果為浮點數時，通過浮點運算部件的寄存器F0、D0或者S0返回。

比較有條理，很清楚，我舉兩個例子：

1.匯編主程序調用C子程序

匯編程序的書寫要遵循ATPCS規(guī)則，以保證程序調用時參數正確傳遞。在匯編程序中調用C程序的方法為：

1)在匯編程序中使用IMPORT偽指令或者extern事先聲明將要調用的C語言函數;

2)通過BL指令來調用C函數。

例如在一個C源文件中定義了如下求和函數：

int add(int x,int y)

{

return(x+y);

}

調用add()函數的匯編程序結構如下：

area main,code,readonly ;代碼段

entry ;聲明程序入口

code32 ;32位ARM指令

IMPORT add 或者extern add;聲明要調用的C函數

start

……

MOV r0,1

MOV r1,2

BL add ;調用C函數add

……

end

當進行函數調用時，使用r0和r1實現參數傳遞，返回結果由r0帶回。函數調用結束后，r0的值變成3。

2.C主程序調用匯編子程序

C程序調用匯編程序時，匯編程序的書寫也要遵循ATPCS規(guī)則，以保證程序調用時參數正確傳遞。在C程序中調用匯編子程序的方法為：

1)在匯編程序中使用EXPORT偽指令聲明被調用的子程序，表示該子程序將在其他文件中被調用;

2)在C程序中使用extern關鍵字聲明要調用的匯編子程序為外部函數。

例如在一個匯編源文件中定義了如下求和函數：

EXPORT add ;聲明add子程序將被外部函數調用

……

add ;求和子程序add

.global add ;聲明

ADD r0,r0,r1

MOV pc,lr

……

在一個C程序的main()函數中對add匯編子程序進行了調用：

extern int add (int x,int y); //聲明add為外部函數

void main(){

int a=1,b=2,c;

c=add(a,b); //調用add子程序，并且隱式地對r0和r1賦值

……

}

當main()函數調用add匯編子程序時，變量a、b的值會給了r0和r1，返回結果由r0帶回，并賦值給變量c。函數調用結束后，變量c的值變成3。

3、C程序中內嵌匯編語句

在C語言中內嵌匯編語句可以實現一些高級語言不能實現或者不容易實現的功能。對于時間緊迫的功能也可以通過在C語言中內嵌匯編語句來實現。內嵌的匯編器支持大部分ARM指令和Thumb指令，但是不支持諸如直接修改PC實現跳轉的底層功能，也不能直接引用C語言中的變量。

內嵌匯編:在C和C++語言中嵌入匯編語言可以實現一些高級語言中沒有的功能。

語法

__asm__( ;注意:前面是兩個“_”

“instruction

...

instruction”

);//Linux gcc中支持

__asm{

instruction

...

instruction

}; //ADS中支持

asm(“instruction[; instruction]”); //ARM C++中使用

ARM內嵌匯編語法

asm(

匯編語句模板:

輸出部分:

輸入部分:

修改部分

);

比如： asm("mov %0, %1, ror #1" :"=r" (result) : "r" (value));

共四個部分：匯編語句模板，輸出部分，輸入部分，破壞描述部分，各部分使用“:”格開，匯編語句模板必不可少，其他三部分可選，如果使用了后面的部分，而前面部分為空，也需要用“:”格開，相應部分內容為空。例如：

__asm__ __volatile__(

"CLI":

:"memory"

);

示例：/* main.c */

void __main(void)

{

int var=0xAA;

__asm //內嵌匯編標識

{

MOV R1,var

CMP R1,#0xAA

}

while(1);

}