weiqi7777

ARM编译器(一)ARM汇编与ARM GNU汇编

0
阅读(458) 评论(1)

一、ARM汇编开发的两种的方式

ARM汇编开发指用ARM提供的汇编指令,进行ARM程序的开发。

ARM汇编开发,有两种开发方式,一种是使用ARM汇编,一种是使用ARM GNU汇编。两种汇编开发,使用的汇编指令是完全一样的,区别是宏指令,伪指令,伪操作不一样。其实两种开发方式的区别在于所使用的编译工具不一样。

对于ARM汇编,使用的是ARM公司开发的编译器,而ARM GNU汇编,是使用GNU为ARM指令集开发的编译器,也就是arm-gcc。

二、ARM的编译开发环境

两种常用的ARM的编译开发环境

  • DS5:ARM提供的集成开发软件。使用的是ARM提供的工具链进行程序编译
  • GNU开发环境: 由GNU的汇编器as,交叉编译器gcc,和链接器ld等组成

三、伪操作,宏指令,伪指令

伪操作:ARM汇编语言程序里的一些特殊指令助记符,其作用主要是完成汇编程序做各种准备工作,在源程序进行汇编时由汇编程序处理,而不是在计算机运行期间由机器执行。如程序段的定义,就属于伪操作。

宏指令:一段独立的程序代码,可插在源程序中,通过伪操作来定义。

伪指令:ARM汇编语言程序里的一些特殊指令助记符,不在处理器运行期间执行,在汇编时,被合适的ARM的机器指令代替,从而实现真正的指令操作。

四、ARM汇编伪操作

伪操作

语法格式

作用

GBLA

GBLA Varible

声明一个全局的算术变量,并将其初始化为0

GBLL

GBLL Varible

声明一个全局的逻辑变量,并将其初始化成{FALSE}

GBLS

GBLS Varible

声明一个全局的字符串变量,并将其初始化成空串

LCLA

LCLA Varible

声明一个局部的算术变量,并将其初始化为0

LCLL

LCLL Varible

声明一个局部的逻辑变量,并将其初始化成{FALSE}

LCLS

LCLS Varible

声明一个局部的字符串变量,并将其初始化成空串

SETA

SETA Varible expr

给一个全局或局部算术变量赋值

SETL

SETL Varible expr

给一个全局或局部逻辑变量赋值

SETS

SETS Varible expr

给一个全局或局部字符串变量赋值

RLIST

name LIST {list of registers}

为一个通用寄存器列表定义名称

CN

name CN expr

为一个协处理器的寄存器定义名称

CP

name CP expr

为一个协处理器定义名称

DN/SN

name DN/SN expr

DN/SN为一个双精度/单精度的VFP寄存器定义名称

FN

name FN expr

为一个FPA浮点寄存器定义名称

LTORG

LTONG

声明一个数据缓冲池(文字池)的开始

MAP

MAP expr {, base-register}

定义一个结构化的内存表(storage map)的首地址

FIELD

{label} FIELF expr

定义一个结构化内存表中的数据域

SPACE

{label} SPACE expr

分配一块连续内存单元,并用0初始化

DCB

{label} DCB expr {,expr}..

分配一块字节内存单元,并用expr初始化

DCD/ DCDU

{label} DCD/DCDU expr {,expr}…

分配一块字内存单元, 并用expr初始化

DCDO

{label} DCDO expr {,expr}…

分配一块字对齐的字内存单元, 并用expr初始化

DCFD/DCFDU

{label} DCFD{U} fpliteral

,{,fpliteral}…

为双精度的浮点数分配字对齐的内存单元

DCFS/DCFSU

{label} DCFS{U} fpliteral

,{,fpliteral}…

为单精度的浮点数分配字对齐的内存单元

DCI

{label} DCI expr, {expr}…

ARM代码分配一段字对齐的内存单元,填充expr(二进制指令码),THUMB代码中,分配一段半字对齐的半字内存单元。

DCQ/ DCQU

{label} DCQ{U} {-} literal,

{, {-} literal}…

分配一段以双字(8个字节)为单位的内存

DCW/DCWU

{label} DCW{U} {-} literal,

{, {-} literal}…

DCW用于分配一段半字对齐的半字内存单元

1、AREA

创建一段新的程序代码或数据区。

格式 : AREA name, {,attr,} …

其中,name是程序段名, atrr是段名属性

对于属性,有以下一些:

  • CODE: 用于定义代码段,默认为是READONLY
  • DATA: 用于定于数据段,默认为READWRITE
  • READONLY: 指定本段的内容只读
  • READWRITE: 指定本段的内容可读可写
  • ALIGN: 指定对齐为2次幂
  • COMMON: 定义通用的段。不包含任何用户的代码和数据。各源文件中同名的COMMON属性段共享同一段存储单元

2、ALIGN

指定对齐

 

    ALIGN 4 表示4字节地址对齐

    ALIGN 8 表示8字节地址对齐

    注意:在AREA中使用和单独使用ALIGN的区别,在于格式和对齐的计算不一样。

3、ENTRY

指定汇编程序的入口。

一个程序至少有一个入口点,也可以有多个入口点,但是在一个源文件中,最多只能有一个ENTRY。当多个源文件均有ENTRY时,由链接器指定程序真正的入口。

4、END

表示源程序的结束

所以汇编语言源文件必须以END结束,汇编器遇到END, 将结束编译。

5、EXPORT

格式: EXPORT 标号 [,WEAK]

声明一个全局标号,其他源文件可以使用这个标号。WEAK表示碰上其他同名标号时,其他标号优先。

6、IMPORT

格式: IMPORT 标号,[,WEAK]

表示该引用的标号在其他源文件中,单要在当前文件中引用。WEAK表示找不到该标号时,也不报错,一般该标号置为0,如果是B 或BL指令用到该标号,该指令置为nop。

该标号会加入到当前源文件的符号表中。

7、EXTERN

和IMPORT一样,不同在于,如果当前文件没有引用该标号,该标号不会加入到当前源文件的符号表中。

8、GET(或INCLUDE)

将一个源文件包含到当前的源文件中

9、EQU

对一个常量标号赋值

格式: name EQU expression

其中: name符号名, expression寄存器相关或者程序相关的固定值

如:

        num EQU 2 ; 为符号赋予数字2

EQU,等同于C语言中用#define定义一个常量

10、SPCAE

用于分配一片连续内存单元,并用0初始化。SPACE可用%代替。

格式: {label} SPACE expr

label : 是一个标号, 可选

expr: 分配的内存字节数

    stack SPACE 100 ; 分配100个字节内存单元,并用0初始化。标号stack是这片空间的起始地址

11、DCB

用于分配段字节内存单元,并用伪操作中的expr初始化。

格式: {label} DCB expr {,expr}

label: 是一个标号,可选

expr: 可以是-128~255的数值或者字符串

如:

    string DCB "HELLO" ;为HELLO字符串分配空间, string是这块空间的起始地址

12、DCD及DCDU

用于分配段字内存单元(分配的内存都是字对齐,DCDU并不严格字对齐),并用伪操作中的expr初始化。 DCD 可用 & 代替。

格式: {label} DCD expr, {,expr}

label: 是一个标号,可选,表示这块内存单元的首地址

expr: 数字表达式或程序中的标号

如:

    data DCD 1,2,3,4 ;分配字对齐的字单元空间,初始化为1,2,3,4

五、ARM汇编伪指令

ARM伪指令包括: ADR, ADRL,LDR ,NOP

THUMB伪指令包括:ADR, LDR, NOP

伪指令

语法格式

作用

ADR

ADR{cond} register, expr

将基于PC或基于寄存器的地址值读取到寄存器中。小范围的地址读取

ADRL

ADRL{cond} register, expr

将给予PC或基于寄存器的地址值读取到寄存器中。中等范围的地址读取

LDR

LDR {cond} register,

=[expr|label]

将一个32位的立即数或者一个地址值读取到寄存器中。大范围的地址读取

NON

NOP

在汇编时,被替换成空操作

六、ARM GNU编译环境

伪操作

语法格式

作用

.byte

.byte expr {,expr}…

分配一段字节内存单元,并用expr初始化

.hword/.short

.hword expr {,expr}…

分配一段半字内存单元,并用expr初始化

.ascii

.ascii expr {,expr}…

定义字符串expr

.asciz/.string

.asciz expr {,expr}…

定义字符串expr(会增加/0为结束符)

.floar/.single

.float expr {,expr}…

定义32bit IEEE浮点数expr

.double

.doubel expr {,expr}…

定义64bit IEEE浮点数expr

.word/.long/.int

.word expr {,expr}…

分配一段字内存单元,并用expr初始化

.fill

.fill repeat {,size} {,value}

分配一段字节内存单元,用sieze长度value填充repeat次

.zero

.zero size

分配一段字节内存单元,并用0填充内存

.space/.skip

.space size, {,value}

分配一段内存单元,用value将内存初始化

.section

.section expr

定义一个段

.text

.text {subsection}

代码段,

.data

.data{subsection}

数据段

.bss

.bss{subsection}

bss段

.cond 16/.thumb

.code 16/.thumb

表示之后的汇编指令使用THUMB指令集

.code 32/.arm

.code 32/.arm

表示之后的汇编指令使用ARM指令集

.end

.end

标记汇编文件的结束

.include

.include "filename"

将一个源文件包含到当前源文件中

.align/.balign

.align {alignment} {,fill},{max}

通过填充字节使当前位置满足一定的对齐格式

七、两种开发环境的区别

两种开发环境下的汇编代码,有较多不同的点,主要是符号及伪操作的不同。

ARM汇编的伪操作符

GNU汇编的伪操作符

INLCUDE

.include

NUM EQU 25

.equ NUM, 25

EXPORT

.global

IMPORT

.extern

DCD

.long

IF: DEF:

.ifdef

ELSE

.else

ENDIF

.endif

OR

|

SHL

<<

RN

.req

GBLA

.global

NUM SETA 16

.equ NUM , 16

MACRO

.macro

MEND

.endm

END

.end

AREA WORD, CODE, READONLY

.text

AREA BLOCK, DATE, READWRITE

.data

CODE32

.arm

CODE16

.thumb

LTORG

.ltorg

%

.fill

ENTRY

ENTRY:

ldr x0,=0xff

ldr x0,=0xff

 

更多内容:查看我的个人网站:

http://www.lujun.org.cn/

  1. 点赞~~~~~~~~~~~