匯編語(yǔ)言與C的混合編程.ppt

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1、嵌入式系統(tǒng)中匯編語(yǔ)言與C語(yǔ)言的混合編程1內(nèi)嵌匯編器內(nèi)嵌匯編器指的是包含在C編譯器中的匯編器。使用內(nèi)嵌匯編器后，就可以在C源程序中直接使用大部分的ARM指令和Thumb指令，可以在C程序中實(shí)現(xiàn)C語(yǔ)言不能夠完成的一些操作，同時(shí)程序的代碼效率也比較高。內(nèi)嵌匯編器的匯編指令包括大部分ARM指令和Thumb指令，但由于它嵌入在C程序中使用，故在用法上有一些特點(diǎn)。1.1操作數(shù)內(nèi)嵌的匯編指令中作為操作數(shù)的寄存器和常量可以是C表達(dá)式。這些表達(dá)式可以是char、short或者int類型，而且這些表達(dá)式都是作為無(wú)符號(hào)數(shù)進(jìn)行操作。如果需要帶符號(hào)數(shù)，則用戶需要自己處理與符號(hào)有關(guān)的操作。編譯器將會(huì)計(jì)算這些表達(dá)式的值，

2、并為其分配寄存器。當(dāng)匯編指令中同時(shí)用到了物理寄存器和C的表達(dá)式時(shí)，要注意使用的表達(dá)式不要過(guò)于復(fù)雜。因?yàn)楸磉_(dá)式過(guò)于復(fù)雜時(shí)，將會(huì)需要較多的物理寄存器，這些寄存器可能與指令中的物理寄存器的使用沖突。當(dāng)編譯器發(fā)現(xiàn)了寄存器的分配沖突時(shí)，會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的錯(cuò)誤信息，報(bào)告寄存器分配沖突。1.2物理寄存器在內(nèi)嵌的匯編指令中使用物理寄存器有一下限制：不能直接向PC寄存器中賦值，程序的跳轉(zhuǎn)只能通過(guò)B指令和BL指令實(shí)現(xiàn)。在使用物理寄存器的內(nèi)嵌匯編指令中，不要使用過(guò)于復(fù)雜的C表達(dá)式，因?yàn)楫?dāng)表達(dá)式過(guò)于復(fù)雜時(shí)，將會(huì)需要較多的物理寄存器，這些寄存器可能與指令中的物理寄存器的使用沖突。編譯器可能會(huì)使用R1寄存器或者R13寄存器存

3、放編譯的中間結(jié)果，在計(jì)算表達(dá)式值時(shí)可能會(huì)將寄存器R0~R3、R2以及R14用于子程序的調(diào)用。因此在內(nèi)嵌的匯編指令中，不要將這些寄存器同時(shí)指定為指令中的物理寄存器。在內(nèi)嵌的匯編指令中使用物理寄存器時(shí)，如果有C變量使用了該物理寄存器，編譯器將在合適的時(shí)候保存并恢復(fù)該變量的值。需要注意的是，當(dāng)寄存器sp、sl、fp以及sb用做特定的用途時(shí)，編譯器不能恢復(fù)這些寄存器的值。通常推薦在內(nèi)嵌的匯編指令中不要指定物理寄存器，因?yàn)檫@可能會(huì)影響編譯器分配寄存器，進(jìn)而可能影響代碼的效率。1.3常量在內(nèi)嵌的匯編指令中，常量前的符號(hào)#可以省略。如果在一個(gè)表達(dá)式前使用#，則該表達(dá)式必須是一個(gè)#。1.4指令展開(kāi)內(nèi)嵌的匯編

4、指令中如果包含常量操作數(shù)，則該指令可能會(huì)被匯編器展開(kāi)成幾條指令。例如指令：ADDR0，R0，#1023可能會(huì)被展開(kāi)成下面的指令序列ADDR0，R0，#1024SUBR0，R0，#01乘法指令MUL可能會(huì)被展開(kāi)成一系列的加法操作和移位操作。事實(shí)上，除了與協(xié)處理器相關(guān)的指令外，大部分的ARM指令和Thumb指令中包含常量操作數(shù)都可能被展開(kāi)成多條指令。各展開(kāi)的指令對(duì)于CPSR寄存器中的各條件標(biāo)志位的影響如下：算術(shù)指令可以正確地設(shè)置CPSR寄存器中的NZCV條件標(biāo)志位。邏輯指令可以正確地設(shè)置CPSR寄存器中的NZ條件標(biāo)志位、不映像V條件標(biāo)志位和破壞C條件標(biāo)志位。1.5標(biāo)號(hào)C程序中的標(biāo)號(hào)可以被內(nèi)嵌的匯

5、編指令使用。但是只有指令B可以使用C程序中的標(biāo)號(hào)，指令BL不能使用C程序中的標(biāo)號(hào)。指令B使用C/C++程序中的標(biāo)號(hào)時(shí)語(yǔ)法格式如下：B{cond}label1.6內(nèi)存單元的分配所用的分配都是通過(guò)C程序完成的，分配的內(nèi)存單元通過(guò)變量供內(nèi)嵌的匯編器使用。內(nèi)嵌匯編器不支持匯編語(yǔ)言中用于內(nèi)存分配的偽操作。1.7SWI和BL指令的使用在內(nèi)嵌的SWI和BL指令中，除了正常的操作數(shù)域外，還必須增加下面3個(gè)可選的寄存器列表。第1個(gè)寄存器列表中的寄存器用于存放輸入的參數(shù)。第2個(gè)寄存器列表中的寄存器用于存放返回的結(jié)果。第3個(gè)寄存器列表中的寄存器的內(nèi)容可能被所調(diào)用的子程序破壞，即這些寄存器是供所調(diào)用的子程序作為工作

6、寄存器的。2內(nèi)嵌的匯編器和armasm的區(qū)別與armasm相比，內(nèi)嵌的匯編器在功能和使用方法上主要有以下特點(diǎn)：使用內(nèi)嵌的匯編器，不能通過(guò)寄存器PC返回當(dāng)前指令的地址。內(nèi)嵌的匯編器不支持偽指令“LDRRn，=expression”，這條偽指令可以用指令“MOVRn，expression”來(lái)代替。不支持標(biāo)號(hào)表達(dá)式。不支持ADR、ADRL偽指令。十六進(jìn)制數(shù)錢(qián)要使用前綴Ox，不能使用&。編譯器可能使用寄存器R0~R3、ip及例如存放中間結(jié)果，因此在使用這些編譯器時(shí)要非常小心。CPSR寄存器中的NZCV條件標(biāo)志位可能會(huì)被編譯器破壞，因此在指令中使用這些標(biāo)志位時(shí)要非常小心。指令中使用的C變量不要與任何物

7、理寄存器同名，否則會(huì)造成混亂。LDM與STM指令的寄存器列表中只能使用物理寄存器，不能使用C表達(dá)式。指令不能寫(xiě)寄存器PC。不支持指令BX及BLX。用戶不要維護(hù)數(shù)據(jù)棧。通常編譯器根據(jù)需要自動(dòng)保存和回復(fù)工作寄存器的值，用戶不需要去保護(hù)和恢復(fù)這些寄存器的值。用戶可以改變處理器模式，但是編譯器并不了解處理器模式的改變。這樣，如果用戶改變了處理器模式，將不能使用原來(lái)的C表達(dá)式；重新恢復(fù)到原來(lái)的處理器模式后，才能再使用這