[工学]第3章 ARM汇编语言程序设计.pptVIP

① 数据栈栈指针（stack pointer）：指向最后一个写入栈的数据的内存地址。 ② 数据栈的基地址（stack base）：指数据栈的最高地址。由于ATPCS中的数据栈是FD类型的，实际上数据栈中最早入栈数据占据的内存单元是基地址的下一个内存单元。 ③ 数据栈界限（stack limit）：数据栈中可以使用的最低的内存单元地址。 ④ 已占用的数据栈（used stack）：数据栈的基地址和数据栈栈指针之间的区域，其中包括数据栈栈指针对应的内存单元。 ⑤ 数据栈中的数据帧（stack frames）：在数据栈中，为子程序分配的用来保存寄存器和局部变量的区域。 （1）参数个数可变的子程序参数传递规则 对于参数个数可变的子程序，当参数不超过4个时，可以使用寄存器R0～R3来进行参数传递；当参数超过4个时，还可以使用数据栈来传递参数。在参数传递时，将所有参数看做是存放在连续的内存单元中的字数据。然后，依次将各名字数据传送到寄存器R0，R1，R2，R3；如果参数多于4个，将剩余的字数据传送到数据栈中，入栈的顺序与参数顺序相反，即最后一个字数据先入栈。按照上面的规则，一个浮点数参数可以通过寄存器传递，也可以通过数据栈传递，也可能一半通过寄存器传递，另一半通过数据栈传递。 （2）参数个数固定的子程序参数传递规则 对于参数个数固定的子程序，参数传递与参数个数可变的子程序参数传递规则不同，如果系统包含浮点运算的硬件部件，浮点参数将按照下面的规则传递：各个浮点参数按顺序处理；为每个浮点参数分配FP寄存器；分配的方法是，满足该浮点参数需要的且编号最小的一组连续的FP寄存器。第1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。 （3）子程序结果返回规则 ① 结果为一个32位的整数时，可以通过寄存器R0返回。 ② 结果为一个64位整数时，可以通过R0和R1返回，依此类推。 ③ 结果为一个浮点数时，可以通过浮点运算部件的寄存器f0、d0或者s0来返回。 ④ 结果为一个复合的浮点数时，可以通过寄存器f0～fN或者d0～dN来返回。 ⑤ 对于位数更多的结果，需要通过调用内存来传递。 在编译或汇编时，使用/intework告诉编译器或汇编器生成的目标代码遵守支持ARM程序和Thumb程序混合使用的ATPCS，它用在以下场合：程序中存在ARM程序调用Thumb程序的情况；程序中存在THUMB程序调用ARM程序的情况；需要连接器来进行ARM状态和Thumb状态切换的情况；在下述情况下使用选项nointerwork：程序中不包含Thumb程序；用户自己进行ARM程序和Thumb程序切换。需要注意的是：在同一个C/C++程序中不能同时有ARM指令和Thumb指令。 在嵌入式系统开发中，目前使用的主要编程语言是C和汇编，C++已经有相应的编译器，但是现在使用还是比较少的。在稍大规模的嵌入式软件中，如含有OS，大部分的代码都是用C语言编写的，主要是因为C语言的结构比较好，便于人的理解，而且有大量的支持库。尽管如此，很多地方还是要用到汇编语言，如开机时硬件系统的初始化，包括CPU状态的设定，中断的使能，主频的设定，以及RAM的控制参数及初始化，一些中断处理方面也可能涉及汇编。另外一个使用汇编的地方就是一些对性能非常敏感的代码块，这是不能依靠C编译器的生成代码，而要手工编写汇编，达到优化的目的。而且，汇编语言是和CPU的指令集紧密相连的，作为涉及底层的嵌入式系统开发，熟练对应汇编语言的使用也是必须的。 在C语言中内嵌的汇编指令包含大部分的ARM和Thumb指令，不过其使用与汇编文件中的指令有些不同，存在一些限制，主要有下面几个方面。 ① 不能直接向PC寄存器赋值，程序跳转要使用B或者BL指令。 ② 在使用物理寄存器时，不要使用过于复杂的C表达式，避免物理寄存器冲突。 ③ R12和R13可能被编译器用来存放中间编译结果，计算表达式值时可能将R0到R3、R12及R14用于子程序调用，因此，要避免直接使用这些物理寄存器。 ④ 一般不要直接指定物理寄存器，而让编译器进行分配。 内嵌汇编不用单独编辑汇编语言文件，比较简洁，但是有诸多限制，当汇编的代码较多时一般放在单独的汇编文件中，这时就需要在汇编和C之间进行一些数据的传递，最简便的办法就是使用全局变量。汇编中使用C定义的全局变量。 在C中调用汇编文件中的函数，要做的主要工作有两个，一是在C中声明函数原型，并加extern关键字；二是在汇编中用EXPORT导出函数名，并用该函数名作为汇编代码段的标识，最后用mov pc, lr返回。然后，就可以在C中使用该函数了。从C的角度，并不知道该函数的实现是用C还是汇编。更深的原因是因为C的函数名起到表明函数代码起始地址的作用，这个和汇编的label是一致的。 【