第六讲_C与汇编语言混合编程.pptVIP

C与汇编语言混合编程 ATPCS介绍 内嵌汇编 C和ARM汇编 程序间相互调用 一、ATPCS介绍 ATPCS（ARM-Thumb Produce Call Standard）是ARM程序和Thumb程序中子程序调用的基本规则，目的是为了使单独编译的C语言程序和汇编程序之间能够相互调用。这些基本规则包括子程序调用过程中寄存器的使用规则、数据栈的使用规则和参数的传递规则。 寄存器的使用规则 子程序间通过寄存器R0～R3来传递参数，这时，寄存器R0～R3可以记作A1～A4。 在子程序中，使用寄存器R4～R11来保存局部变量。这时，寄存器 R4～R11可以记作V1～V8。在Thumb程序中，通常只能使用寄存器R4～R7来保存局部变量 。 寄存器R12用作子程序间的scratch寄存器（用于保存SP，在函数返回时使用该寄存器出栈）,记作ip。 寄存器R13用作数据栈指针，记作sp。 寄存器R14称为链接寄存器，记作lr。 寄存器R15是程序计数器，记作pc。 数据栈的使用规则 根据堆栈指针指向位置的不同 和增长方向的不同可以分为以下4种数据栈 ： FD （Full Descending） 满递减 ED （Empty Descending）空递减 FA （Full Ascending） 满递增 EA （Empty Ascending） 空递增 ATPCS规定数据栈为FD（满递减）类型，并且对数据栈的操作是8字节对齐的。 参数的传递规则 参数个数固定的子程序参数传递规则： 第一个整数参数，通过寄存器R0～R3来传递。其他参数通过数据栈传递。 参数个数可变的子程序参数传递规则： 当参数不超过4个时，可以使用寄存器R0~R3来传递参数；当参数超过4个时，还可以使用数据栈来传递参数 子程序结果返回规则: 结果为一个32位的整数时，可以通过寄存器R0返回；结果为一个64位整数时，可以通过寄存器R0和R1返回，依次类推。 二、内嵌汇编 在C程序中嵌入汇编程序可以实现一些高级语言没有的功能，并可以提高执行效率。armcc和armcpp内嵌汇编器支持完整的ARM指令集；tcc和tcpp用于Thumb指集。 内嵌的汇编指令包括大部分的ARM指令和Thumb指令，但是不能直接引用C的变量定义，数据交换必须通过ATPCS进行。嵌入式汇编在形式上表现为独立定义的函数体。 内嵌汇编指令的语法格式 __asm（“指令[；指令]”）； ARM C汇编器使用关键字“__asm。如果有多条汇编指令需要嵌入，可以用“｛｝”将它们归为一条语句。如： __asm ｛ 指令［；指令］ … [指令] ｝ 需要特别注意的是__asm是两个下划线。 内嵌的汇编指令的特点 操作数可以是寄存器、常量或C表达式。它们可以是char、short或者int类型，而且是作为无符号数进行操作 。 内嵌的汇编指令中使用物理寄存器有一些限制。 常量前的符号“#”可以省略 只有指令B可以使用C程序中的标号，指令BL不能使用C程序中的标号。 不支持汇编语言中用于内存分配的伪操作。 指令中如果包含常量操作数，该指令可能会被汇编器展开成几条指令。 内嵌汇编器与armasm汇编器的区别 内嵌汇编器不支持通过“·”指示符或PC获取当前指令地址； 不支持LDR Rn，= expression伪指令，而使用MOV Rn， expression指令向寄存器赋值； 不支持标号表达式； 不支持ADR和ADRL伪指令； 不支持BX和BLX指令； 不可以向PC赋值； 使用0x前缀替代“＆”表示十六进制数。 内嵌汇编注意事项 必须小心使用物理寄存器，如R0~R3，LR和PC。 不要使用寄存器寻址变量。 使用内嵌汇编时，编译器自己会保存和恢复它可能用到的寄存器，用户无须保存和恢复寄存器。 LDM和STM指令的寄存器列表只允许物理寄存器。 汇编语言用“，”作为操作数分隔符 三、C和ARM汇编程序间相互调用 在C和ARM汇编程序之间相互调用必须遵守ATPCS（ARM-Thumb Procedure Call Standard）规则。 C和汇编之间的相互调用可以从以下这三方面来介绍： 汇编程序访问全局C变量 汇编程序可以通过地址间接访问在C语言程序中声明的全局变量。通过使用IMPORT关键词引人全局变量，并利用LDR和STR指令根据全局变量的地址可以访问它们。 对于不同类型的变量，需要采用不同选项的LDR和STR指令，如下所示： AREA globals，CODE，READONLY EXPORT asmsubroutine； IMPORT globvar