第4章 ARM汇编语言程序设计《从实践中学ARM体系结构与接口技术》

作者：华清远见嵌入式学院。在第2、3章中阐述的体系结构及指令集理论的基础上，本章主要介绍利用ARM汇编语言进行编程。ARM 编译器可以支持汇编语言、C/C++、汇编语言与 C/C++的混合编程等，本章将介绍汇编、C 相关的编程方法。本章主要内容：ARM汇编器支持的伪操作；ARM汇编器支持的伪指令；ARM汇编器的使用；汇编语言与 C的混合编程 ARM汇编语言程序设计是嵌入式系统开发中的一个重要领域，它允许开发者更深入地控制硬件资源，实现性能优化和资源管理。在学习ARM汇编语言编程时，我们需要掌握汇编器支持的伪操作和伪指令，理解ARM汇编器的使用方法，以及学会如何将汇编语言与C/C++语言进行混合编程。 了解ARM汇编器支持的伪操作是基础。伪操作（directive）是一类特殊指令助记符，它们没有对应的操作码，用于在源程序中完成各种准备工作。伪操作在汇编过程中发挥作用，但在程序汇编完成后它们的任务即告结束。在ARM汇编程序中，常见的伪操作包括符号定义伪操作、数据定义伪操作、汇编控制伪操作以及杂项符号定义伪操作等。符号定义伪操作用于定义ARM汇编程序中的变量、为变量赋值或定义寄存器别名等；数据定义伪操作用于定义数据结构，如字节数组、字数组等；汇编控制伪操作用于控制汇编过程，如分页、宏定义等；杂项符号定义伪操作则包含其他与符号相关的定义。 符号定义伪操作中，有用于定义全局变量的GBLA、GBLL和GBLS，以及用于定义局部变量的LCLA、LCLL和LCLS。其中，GBLA用于定义一个全局数字变量并初始化为0，GBLL用于定义一个全局逻辑变量并初始化为假（F），GBLS用于定义一个全局字符串变量并初始化为空字符串。LCLA、LCLL和LCLS的功能与全局变量类似，但作用范围限定在局部。而SETA、SETL和SETS则用于对已经定义的变量赋予具体数值。 数据定义伪操作通常用来分配存储空间并可以指定初始值。例如，使用SPACE伪操作可以分配一块内存空间，为数组或缓冲区的定义提供方便。 汇编控制伪操作包括条件汇编指令（IF、ELSE、ENDIF等），宏定义（MACRO、ENDM），以及文件包含（INCLUDE）等，它们提供了结构化程序设计的能力和模块化编程的可能。 ARM汇编器的使用涉及将高级语言代码与汇编语言代码混合在一起编译的能力。这在需要对性能要求极高的部分代码进行优化时非常有用。汇编器可以处理源代码文件，并根据编译器指示将其转换为机器代码。 混合编程指的是在同一个项目中使用汇编语言和C/C++语言编写代码。这在嵌入式系统开发中非常常见，因为有时候需要直接通过汇编语言访问硬件，或者对性能要求极高的代码段进行优化。混合编程的关键是理解如何在C/C++和汇编语言之间传递参数和返回值，以及如何组织代码结构以确保两种语言的无缝衔接。 在实践中，ARM汇编语言程序设计是一个需要深厚理论知识和丰富实践经验的领域。通过系统地学习和实践，可以掌握ARM体系结构的精髓，为嵌入式系统开发打下坚实的基础。