第9章arm程序设计

第9章arm程序设计内容摘要：

的文件不作任何变动，编译器从其后开始继续 处理。 AREA Init, CODE, READONLY GET C:\。 通知编译器此处插入源文件 C:\ INCBIN。 通知编译器此处插入数据文件 INCBIN C:\。 通知编译器此处插入目标文件 C:\ …… END 编写汇编源程序时，常将一个源文件专门用于定义 宏指令（ MICRO）、 符号常量 （ EQU）， 结构化数据类型 （ MAP和FIELD），然后再用 GET伪指令将这个源文件包含到其他源文件中。 汇编语言中常用的符号 • 在汇编语言程序设计中，经常使用各种符号代替地址、变量和常量等，以增加程序的可读性。 尽管符号的命名由编程者决定，但并不是任意的，必须遵循以下的约定： –  符号区分大小写，同名的大小写字母符号会被编译器认为是两个不同的符号； –  局部标号可以以数字开头，其他标号均不得以数字开头； –  符号在其作用范围内必须唯一； –  自定义的符号名不能与系统的保留字相同； –  符号名不应与指令或伪指令同名。 常 量  常量是指其值在程序的运行过程中不能被改变的量  ARM(Thumb)汇编程序所支持的常量有数字常量、逻辑常量和字符串常量。  数字常量一般为 32位的整数，用“ ”标识。 当作为无符号数时，其取值范围为 0~2321 当作为有符号数时，其取值范围为 231~2311  逻辑常量只有两种取值情况：真 {TURE}或假 {FAUSE}。  字符串常量为一个固定的字符串，一般用于程序运行时的信息提示。 20201129 25/52 变 量 ARM(Thumb)汇编程序支持数字变量、逻辑变量和字符串变量。  可用 GBLA， GBLL和 GBLS伪指令声明全局变量，用 LCLA，LCLL和 LCLS伪指令声明局部变量，并可使用 SETA， SETL和SETS对其进行初始化。  变量可通过 代换操作 （“ $” ）获得一个常量：  如果数字变量前加“ $” ，编译器会将该数字变量的值转换 为十六进制的字符串，并用该十六进制的字符串代换“ $” 后的数字变量。  如果逻辑变量前加“ $” ，编译器会将该逻辑变量代换为其 值 (真或假 )。  如果字符串变量前加“ $” ，编译器会用其值代换 “ $” 后的 字符串变量。 LCLS S1。 定义局部字符串变量 S1和 S2 LCLS S2 S1 SETS Test! S2 SETS This is a $S1。 S2的值为 This is a Test!” 26/52 常用运算符和表达式 • 在汇编语言程序设计中，经常会使用各种表达式。 表达式 常用于各种变量的运算，一般由变量、常量、运算符和括号构成。 • 常用表达式 有 数字表达式 、 逻辑表达式 和 字符串表达式 ，其运算次序遵循如下优先级。 –  优先级相同的双目运算符的运算顺序为从左到右； –  相邻的单目运算符的运算顺序为从右到左，且单目运算符的优先级高于其他运算符； –  括号运算符的优先级最高。 算术 /逻辑表达式及运算符 算术 /逻辑表达式由 数字 /逻辑变量、数字 /逻辑常量、运算符和括号 构成。 X+Y 和 XY 差 X Y 乘 X/Y 除 X:MOD:Y 余 运算次序的规定：  优先级相同的双目运算符的运算顺序为从左到右；  相邻的单目运算符的运算顺序为从右到左，且单目运算符 的优先级高于其他运算符； 括号运算符的优先级最高。 X:ROL:Y X循环左移 Y位 X:ROR:Y X循环右移 Y位 X:SHL:Y X左移 Y位 X:SHR:Y X右移 Y位 X:AND:Y 按位逻辑与 X:OR:Y 按位逻辑或 :NOT:Y 按位逻辑非 X:EOR:Y 按位逻辑异或 X = Y X等于 Y X Y X大于 Y X Y X小于 Y X = Y X大于等于 Y X = Y X小于等于 Y X /= Y X不等于 Y X Y X不等于 Y X:LAND:Y 逻辑与 X:LOR:Y 逻辑或 :LNOT:Y 逻辑非 X:LEOR:Y 逻辑异或 28/52 注意：这些运算在汇编过程中计算，机器码中出现的已经是表达式的值了。 字符串表达式及运算符 字符串表达式一般由 字符串常量、字符串变量、运算符和括号 构成。 编译器支持的字符串最大长度为 512字节。 ① LEN:X 返回字符串 X的长度 (字符数 )。 ② CHR:M 将 0~255之间的整数 M转换为一个字符。 ③ STR:X 将数字或逻辑表达式 X转换为一个字符串。 对于数字表达式， STR运算得到一个以十六进制字符组成的字符串； 对于逻辑表达式， STR运算得到字符串“ T”或“ F”。 ④ X:LEFT:Y 返回字符串 X左端的一个子串。 整数 Y表示要返回的字符个数。 ⑤ X:RIGHT:Y 返回字符串 X右端的一个子串。 整数 Y表示要返回的字符个数 ⑥ X:CC:Y 将字符串 Y连接到字符串 X的后面形成一个新字符串。 20201129 29/52 其它常用运算符 ③ ?X 返回定义符号 X的代码行所生成的可执行代码的长度（字 节数） ④ :DEF:X 判断是否定义了符号 X：如果符号 X已经定义则结果为真，否则为假。 ① BASE:X 返回基于寄存器的表达式 X中寄存器的编号。 ② INDEX:X 返回基于寄存器的表达式 X中相对于其基址寄存器的偏移 量。 20201129 30/52 ARM汇编语言程序结构 ARM(Thumb)汇编语言程序中，以 程序段（代码段和数据段）为单位组织代码。 一个汇编程序至少应该有一个代码段。 当程序较长时，可以分割为多个代码段和数据段，多个段在程序编译连接时最终形成一个可执行的映象文件。 可执行映象文件 通常由以下几部分构成：  一个 或多个代码段，代码段的属性默认为 READONLY。  零个或多个包含初始化数据的数据段，数据段的属性默认为 READWRITE。  零个或多个不包含初始化数据的数据段，数据段的属性为默认为 READWRITE。 20201129 31/52 ARM汇编语言程序结构示例 • GET • GET • …… • AREA Init， CODE， READONLY • ENTRY • spr • MUL r1， r0， r0 …… • AREA Data1， DATA， READWRITE • num DCD 10 • …… • END 引用其它源文件 代码段 数据段 定义代码段 指定程序入口 程序主体 ARM汇编程序设计实例 • 重点介绍如何用 ARM汇编语言实现： –顺序结构 –分支结构 –循环结构 –子程序调用与返回 顺序结构 两个 64位数相加 • AREA add64， CODE， READONLY • ENTRY • start LDR R0, =data1。 R0中保存 data1的首地址 • LDR R1, [R0]。 用寄存器间接寻址方式读数据 1的高 32位到 R1 • LDR R2,[R0,4]。 用寄存器间接寻址方式读数据 1的低 32位到 R2 • LDR R0, =data2。 R0中保存 data2的首地址 • LDR R3, [R0]。 用寄存器间接寻址方式读数据 2的高 32位到 R3 • LDR R4,[R0,4]。 用寄存器间接寻址方式读数据 1的低 32位到 R4 • ADDS R6,R2,R4。 低 32位相加，并影响标志位，保存进位 • ADC R5,R1,R3。 高 32位相加，并使用标志位 C • LDR R0,=result。 R0中保存 result的首地址 • STR R5,[R0]。 保存结果的高位 • STR R6,[R0， 4]。 保存结果的低位 • data1 DCD 0x11223344,0xFFDDCCBB • data2 DCD 0x11223344,0xFFDDCCBB • result DCD 0,0 • END 例 RVDS上的运行结果 分支结构 “if … else …”结构 • AREA add64， CODE， READONLY • ENTRY • Start LDR R0, data1。 R0中保存 data1 • LDR R1, data2。 R1中保存 data2 • CMP R0, R1。 比较 R1和 R0中的值的大小 • BHI save。 R0R1则跳转到标号为 save处 • MOV R0,R1。 将 R1的值赋给 R0 • Save STR R0, result。 将结果保存到 result • data1 DCD 0x100 • data2 DCD 0x200 • result DCD 0 • END。