1         GNU ARM汇编

不同的汇编器对汇编语言的语法要求不一样。目前常用的ARM汇编环境有以下两种：

u      ARMASM：ARM公司的汇编器，适合在Windows平台下使用

u      GNU ARM ASM：GNU交叉编译工具链中的汇编器，适合于Linux开发平台。

本文主要讨论GNU ARM语法

1.1       基本语法

在GNU ARM汇编中，一行语句的基本格式如下：

标签：指令 @ 注释

解释如下：

u      标签可以代表“标签处的代码”也可以代表“标签处的数据的地址” 。

u      指令包括两种：ARM指令、汇编伪指令。

应用举例：

.text @ 代码段开始                                           

.global add @ 声明add为全局标签，这样它就可以在其它文件中使用

add: @ 标签                                                      

          add  r0, r0, r1 @ 将两个参数相加，结果放在r0中            

          mov  pc, lr  @函数调用返回                                 

1.2       GNU ARM汇编伪指令

伪指令均是以小数点开头。

此处略去具体的GNU ARM汇编伪指令，如需参考建议阅读何永琪主编的《嵌入式Linux系统实用开发》4.4节相关内容（原书P158页）。

2         ATPCS约定

在汇编语言与C语言混合编程的情况下，或者是各个源文件不是由同一个编译器进行编译的情况下，所有的汇编代码的生成（或编写）都必须遵循统一调用接口规范，这才能保证链接出来的程序功能是正确（即所写的汇编代码可直接与C语言相互调用）。

2.1       寄存器使用规定

ATPCS对通用寄存器的用途做了一些规定，并且根据不同用途为寄存器定义了别名，如下表2-1-1所示。

表2-1-1 通用寄存器的用途与别名

r0 - r3 这4个寄存器用来传递函数调用第1到第4个参数，更多的参数则必须需要通过栈来传递。而r0同时用来存放函数调用的返回值。被调用的子程序在返回前无须恢复这些寄存器的内容。

r4 – r11 这8个寄存器可作为一般的临时变量使用（即局部变量），子程序进入时必须保存这些寄存器的值，在返回前必须返回前必须恢复这些寄存器的值【以便恢复上一个局部变量的值】。其中，r11(fp)是函数的帧指针。函数在栈中保存的所有的局部信息，包括返回地址、局部变量等构成了函数的帧。fp指向函数帧的第一个字，在函数执行过程中，fp保存不变。

r12(ip) 在函数调用时，用保存栈指针的临时寄存器。

r13(sp)

r14(lr) 用于保存子程序的返回地址。

r15(pc) 程序计数器，不能用作其它用途。

应用举例，见表2-1-2：

3         汇编与C语言对照

汇编语言的结构：

①    开头声明

②    数据初始化

④函数（入栈、操作、出栈）

③    被初始化的数据的地址（文字池）

注意：②和③联系比较大，但为了让③处在不会被执行的地方，所以将③放在④之后。

下面的例子是一个算术运算的汇编与C的对照，首先是C语言

/*文件名：test.c*/

/*说明：算术运算*/

int v1 = 1;

static int v2 = 2;

int main(void)

{

      int vr;

      int v3 = 3, v4 = 4;

      vr = (v1 + v2 ) – ( v3 + v4 )

      return vr;

}

以下为汇编语言的内容（请结合表2-1-2理解本程序）：

            .file    “test.c”

            .global v1 @声明v1为全局标签

            .data @ 数据段开始

            .align 2 @地址与4的倍数对齐

            .type  v1,  %object  @v1标签代表数据对象

            .size   v1,  4 @对象v1的长度为4

v1：

            .word   1  @存放v1的初始值1

            .align   2  @地址与4的倍数对齐

            .type   v2,  %object @v2标签代表数据对象

            .size    v2, 4 @对象v2的长度为4

v2：

            .word   2  @存放v2的初始值2

.text @ 代码段开始

.align    2

.global   main @ 声明main为全局标签

.type   main,  %function @ main标签代表函数

main：

            @ args = 0, pretend = 0, frame = 12

            @ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0

            @入栈及开辟存放局部变量的空间

            mov    ip, sp @暂时用ip保存栈指针

            stmfd   sp!, {fp, ip, lr, pc} @ 入栈

            sub     fp, ip, #4 @ fp指向入栈的第一个元素(函数帧的开始)

            sub     sp, ip, #12 @ 在栈上开辟3个整形数的空间，用于存放局部变量

            @给v3,v4赋初值

            mov    r3, #3

            str     r3, [fp, #-20] @ 将v3赋值为3

            mov    r3, #4

            str     r3, [fp, #-24] @ 将v4赋值为4

            @计算表达式v1+v2，将结果放到r1中

            ldr     r3, .L2 @ 将变量v1的地址加载到r3

            ldr     r2, .L2+4 @ 将变量v2的地址加载到r2

            ldr     r1, [r3, #0] @ 将变量v1的值加载到r1

            ldr     r3, [r2, #0] @ 将变量v2的值加载到r3

            add    r1, r1, r3 @ v1+v2的结果放到r1中

            @计算表达式(v3+v4) ，将结果放到r3中

            ldr     r2, [fp, #-20] @ 将变量v3的值加载到r2上

            ldr     r3, [fp, #-24] @ 将变量v4的值加载到r3上

            add    r3, r2, r3 @ (v1+v2)+(v3+v4)的结果放到r3中

            @将(v1+v2)-(v3+v4)的值放到r3中，保存，返回

            rsb     r3, r3, r1 @ 将(v1+v2) - (v3+v4)的值放到r3之中

            str      r3, [fp, #-16] @将结果保存到vr中

            ldr      r3, [fp, #-16] @将vr的值加载到r3中

            mov    r0, r3 @ 将(v1+v2) - (v3+v4)的值放到r0中返回

            @出栈

            sub     sp, fp, #12 @ 重设栈指针准备返回

            ldmfd   sp, {fp, sp, pc} @ 返回

.L3：

            .align  2

.L2

            .word   v1 @变量v1的地址，即标号v1【使.L2获得v1的指针】

            .word   v2 @变量v2的地址，即标号v2

            .size    main,  .-main @ main函数的大小，当前位置减去main标号处

            .ident   “GCC: (GNU) 3.4.4”

这里有点4需要注意的：

①    全局变量都被放在数据段上，数据段中保存的其实是变量的初始值

②    未用static声明的变量会被声明为.global，表示他可以链接到其它文件。

③    加载全局变量实际上使用的是文字池的方法，即将变量地址放在代码段中某个不会执行到的位置，使用时先加载变量的地址，然后通过变量的地址得到变量的值。

④    每条汇编指令只能执行一个简单的运算，计算的中间结果使用寄存器保存。如果表达式非常复杂以至于无法用寄存器保存所有的中间结果，则还会在栈上开辟局部变量来保存。【非静态的局部变量都放在栈上，通过帧指针和偏移量的方式来访问。帧指针（fp）在开始时设好，整个函数执行期间不会该变（而期间sp会改变）。】

声明：本博文为我学习《嵌入式Linux系统实用开发》时做的笔记，文中有很多内容摘自此书，当然也有我对一些较难知识点的思考、总结。