ARM匯編常用偽操作總結(jié)

時(shí)間：2016-12-02 14:56:54

關(guān)鍵字：電源技術(shù)解析

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[導(dǎo)讀]在分析 2410 工程中啟動(dòng)代碼的過(guò)程中，除了一些常用的匯編如 ldr,str,bic 等，還有一些很陌生的符號(hào)讓我們很困惑，到網(wǎng)上一查資料，噢，原來(lái)是 ARM 的一些偽操作。為了在閱

在分析 2410 工程中啟動(dòng)代碼的過(guò)程中，除了一些常用的匯編如 ldr,str,bic 等，還有一些很陌生的符號(hào)讓我們很困惑，到網(wǎng)上一查資料，噢，原來(lái)是 ARM 的一些偽操作。為了在閱讀啟動(dòng)代碼的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)很大的閱讀與理解障礙，就總結(jié)了啟動(dòng)代碼中用到的偽操作以供熟悉和查閱

PS: 這里說(shuō)一下自己對(duì)匯編指令的看法，感覺(jué)就如英語(yǔ)單詞似的，在進(jìn)行閱讀之前必須具備一些詞匯量，但不需要精記，因?yàn)榫浀脑捔刻筇s，不容易掌握，效果也不好。最好的方法是一些單詞有一些大概的印象，也就是粗記，然后在閱讀中不斷的加強(qiáng)印象，最終牢固掌握它。

所以在這里不需要對(duì)所有的偽操作都記牢，配合著小例子先對(duì)其有個(gè)印象，然后在看啟動(dòng)代碼的過(guò)程中不斷的復(fù)習(xí)查閱，就能很快掌握之～～

全局操作

GET (或 INCLUDE )

語(yǔ)法格式：

GET 文件名

GET 偽操作用于將一個(gè)源文件包含到當(dāng)前的源文件中，并將被包含的源文件在當(dāng)前位置進(jìn)行匯編處理?？梢允褂?INCLUDE 代替 GET 。可以使用路徑信息(路徑信息中可以包含空格)。

匯編程序中常用的方法是在某源文件中定義一些宏指令，用 EQU 定義常量的符號(hào)名稱(chēng)，用 MAP 和 FIELD 定義結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類(lèi)型，這樣的源文件類(lèi)似于 C 語(yǔ)言中的 .H 文件。然后用 GET 偽操作將這個(gè)源文件包含到其他的源文件中。使用方法與 C 語(yǔ)言中的 include “*.h” 相似。

GET 偽操作只能用于包含源文件，包含目標(biāo)文件需要使用 INCBIN 偽操作

使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

GET a1.s ;通知編譯器當(dāng)前源文件包含源文件 a1.s

GET C:projectfile2.s ;通知編譯器當(dāng)前源文件包含源文件 C:projectfile2.s

END

AREA

語(yǔ)法格式：

AREA 段名屬性 1 ，屬性 2 ， ……

屬性字段表示該代碼段(或數(shù)據(jù)段)的相關(guān)屬性，多個(gè)屬性用逗號(hào)分隔。常用的屬性如下：

— CODE 屬性：用于定義代碼段，默認(rèn)為 READONLY 。

— DATA 屬性：用于定義數(shù)據(jù)段，默認(rèn)為 READWRITE 。

— NOINIT 屬性：指定本數(shù)據(jù)段僅僅保留了內(nèi)存單元，而沒(méi)有將各初始值寫(xiě)入內(nèi)存單元，或者將各內(nèi)存單元初始化為 0.

— READONLY 屬性：指定本段為只讀，代碼段默認(rèn)為 READONLY 。

— READWRITE 屬性：指定本段為可讀可寫(xiě)，數(shù)據(jù)段的默認(rèn)屬性為 READWRITE 。使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

該偽操作定義了一個(gè)代碼段，段名為 Init ，屬性為只讀

ENTRY

語(yǔ)法格式：

ENTRY

ENTRY 偽操作用于指定匯編程序的入口點(diǎn) 。在一個(gè)完整的匯編程序中至少要有一個(gè) ENTRY (也可以有多個(gè)，當(dāng)有多個(gè) ENTRY 時(shí)，程序的真正入口點(diǎn)由鏈接器指定)，但在一個(gè)源文件里最多只能有一個(gè) ENTRY (可以沒(méi)有)。

使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

ENTRY ;指定應(yīng)用程序的入口點(diǎn)

……

END

語(yǔ)法格式：

END

END 偽操作用于通知編譯器已經(jīng)到了源程序的結(jié)尾。

使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

……

END ;指定應(yīng)用程序的結(jié)尾

符號(hào)操作

ALIGN

語(yǔ)法格式：

ALIGN { 表達(dá)式 { ，偏移量 }}

ALIGN 偽指令可通過(guò)添加填充字節(jié)的方式，使當(dāng)前位置滿足一定的對(duì)其方式。其中，表達(dá)式的值用于指定對(duì)齊方式，可能的取值為 2 的冪，如 1 、 2 、 4 、 8 、 16 等。若未指定表達(dá)式，則將當(dāng)前位置對(duì)齊到下一個(gè)字的位置。偏移量也為一個(gè)數(shù)字表達(dá)式，若使用該字段，則當(dāng)前位置的對(duì)齊方式為： 2 的表達(dá)式次冪+偏移量。

下面的情況中，需要特定的地址對(duì)齊方式：

1 ) Thumb 的宏指令 ADR 要求地址是字對(duì)齊的，而 Thumb 代碼中地址標(biāo)號(hào)可能不是字對(duì)齊的。這時(shí)就要使用偽操作 ALIGN 4 使 Thumb 代碼中的地址標(biāo)號(hào)字對(duì)齊。

2 ) 由于有些 ARM 處理器的 CACHE 采用了其他對(duì)齊方式，如 16 字節(jié)的對(duì)齊方式，這時(shí)使用 ALIGN 偽操作指定合適的對(duì)齊方式可以充分發(fā)揮該 CACHE 的性能優(yōu)勢(shì)。

3 ) LDRD 以及 STRD 指令要求內(nèi)存單元是 8 字節(jié)對(duì)齊的。這樣在為 LDRD/STRD 指令分配的內(nèi)存單元前要使用 ALIGN 8 實(shí)現(xiàn) 8 字節(jié)對(duì)齊方式。

4 ) 地址標(biāo)號(hào)通常自身沒(méi)有對(duì)齊要求。而在 ARM 代碼中要求地址標(biāo)號(hào)是字對(duì)齊的，在 Thumb 代碼中要求字節(jié)對(duì)齊。這樣需要使用合適的 ALIGN 偽操作來(lái)調(diào)整對(duì)齊方式。

使用示例：

在 AREA 偽操作中的 ALIGN 與 ALIGN 偽操作中表達(dá)式含義是不同的

AREA Init ， CODE ， READONLY ， ALIEN = 3 ;指定后面的指令為 8 字節(jié)對(duì)齊。

CODE16 、 CODE32

語(yǔ)法格式：

CODE16 (或 CODE32 )

CODE16 偽操作告訴編譯器，其后的指令序列為 16 位的 Thumb 指令。

CODE32 偽操作告訴編譯器，其后的指令序列為 32 位的 ARM 指令。

若在匯編源程序中同時(shí)包含 ARM 指令和 Thumb 指令時(shí)，可用 CODE16 偽操作通知編譯器其后的指令序列為 16 位的 Thumb 指令， CODE32 偽操作通知編譯器其后的指令序列為 32 位的 ARM 指令。因此，在使用 ARM 指令和 Thumb 指令混合編程的代碼里，可用這兩條偽操作進(jìn)行切換，但注意他們只是告訴編譯器其后指令的類(lèi)型，本身并不能對(duì)處理器進(jìn)行程序狀態(tài)的切換。

使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

……

CODE32 ;通知編譯器其后的指令為 32 位的 ARM 指令

LDR R0 ，= NEXT + 1 ;將跳轉(zhuǎn)地址放入寄存器 R0

BX R0 ;程序跳轉(zhuǎn)到新的位置執(zhí)行，并將處理器切換到 Thumb 工作狀態(tài)

……

CODE16 ;通知編譯器其后的指令為 16 位的 Thumb 指令

NEXT LDR R3 ，= 0x3FF

……

END ;程序結(jié)束

EQU ( “ * ” )

語(yǔ)法格式：

名稱(chēng) EQU 表達(dá)式 { ，類(lèi)型 }

EQU 偽操作用于為程序中的常量、基于寄存器的值和程序中的標(biāo)號(hào)定義一個(gè)字符名稱(chēng)，其作用類(lèi)似于 C 語(yǔ)言中的# define 。

名稱(chēng)為 EQU 偽操作定義的字符名稱(chēng)，表達(dá)式為基于寄存器的地址值、程序中的標(biāo)號(hào)、 32 位的地址常量或者 32 位的常量。當(dāng)表達(dá)式為 32 位的常量時(shí)，可以指定表達(dá)式的數(shù)據(jù)類(lèi)型，可以有以下三種類(lèi)型：

CODE16 、 CODE32 和 DATA

使用示例：

Test EQU 50 ;定義標(biāo)號(hào) Test 的值為 50

Addr EQU 0x55 ， CODE32 ;定義 Addr 的值為 0x55 ，且該處為 32 位的 ARM 指令。

EXPORT (或 GLOBAL )

語(yǔ)法格式：

EXPORT 符號(hào) {[WEAK]}

EXPORT 偽操作聲明一個(gè)符號(hào)可以被其他文件引用，相當(dāng)于聲明了一個(gè)全局變量。 EXPORT 可用 GLOBAL 代替。符號(hào)在程序中區(qū)分大小寫(xiě)， [WEAK] 選項(xiàng)聲明其他的同名符號(hào)優(yōu)先于該符號(hào)被引用。

使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

EXPORT DoAdd ;下面的函數(shù)名稱(chēng) DoAdd 可以被其他源文件引用

DoAdd ADD r0,r0,r1

END

IMPORT

語(yǔ)法格式：

IMPORT 符號(hào) {[WEAK]}

IMPORT 偽操作告訴編譯器當(dāng)前的符號(hào)不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號(hào) ，而且不論本源文件是否實(shí)際引用該符號(hào)，該符號(hào)均會(huì)被加入到本源文件的符號(hào)表中符號(hào)在程序中區(qū)分大小。

符號(hào)在程序中區(qū)分大小寫(xiě)， [WEAK] 指定這個(gè)選項(xiàng)后，如果符號(hào)在所有的源文件中都沒(méi)有定義，編譯器也不會(huì)產(chǎn)生任何錯(cuò)誤信息，同時(shí)編譯器也不會(huì)到當(dāng)前沒(méi)有被 INCLUDE 進(jìn)來(lái)的庫(kù)中去查找該符號(hào)。

使用 IMPORT 偽操作聲明一個(gè)符號(hào)是在其他源文件中定義的。如果連接器在連接處理時(shí)不能解析該符號(hào)，而 IMPORT 偽操作中沒(méi)有指定 [WEAK] 選項(xiàng)，則連接器會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤。如果連接器在連接處理時(shí)不能解析該符號(hào)，而 IMPORT 偽操作中指定了 [WEAK] 選項(xiàng)，則連接器將不會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤，而是進(jìn)行下面的操作：

1 ) 如果該符號(hào)被 B 或者 BL 指令引用，則該符號(hào)被設(shè)置成下一條指令的地址，該 B 或者 BL 指令相當(dāng)于一條 NOP 指令

2 ) 其他情況下該符號(hào)被設(shè)置為 0.

使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

IMPORT Main ;通知編譯器當(dāng)前文件要引用標(biāo)號(hào) Main ，但 Main 在其他源文件中定義 ……

END

EXTERN

語(yǔ)法格式：

EXTERN 符號(hào) {[WEAK]}

EXTERN 偽操作告訴編譯器當(dāng)前的符號(hào)不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號(hào)。如果本源文件沒(méi)有實(shí)際引用該符號(hào)，該符號(hào)將不會(huì)被加入到本源文件的符號(hào)表中。

注：與 IMPORT 的不同之處

使用示例：

AREA Init ， CODE ， READONLY

EXTERN Main ;通知編譯器當(dāng)前文件要引用標(biāo)號(hào) Main ，但 Main 在其他源文件中定義 ……

END

控制操作

MACRO MEND

語(yǔ)法格式：

MACRO

[$ label] macroname{ $ parameter1 ， $ parameter ，…… }

指令序列

MEND

MACRO 偽操作標(biāo)識(shí)宏定義的開(kāi)始， MEND 標(biāo)識(shí)宏定義的結(jié)束。用 MACRO 及 MEND 定義一段代碼，稱(chēng)為宏定義體，這樣在程序中就可以通過(guò)宏指令多次調(diào)用該代碼段。[!--empirenews.page--]

其中， $ label 在宏指令被展開(kāi)時(shí)， label 會(huì)被替換成相應(yīng)的符號(hào)，通常是一個(gè)標(biāo)號(hào)。在一個(gè)符號(hào)前使用 $ 表示程序被匯編時(shí)將使用相應(yīng)的值來(lái)替代 $ 后的符號(hào)。

macroname 為所定義的宏的名稱(chēng)。

$parameter 為宏指令的參數(shù)。當(dāng)宏指令被展開(kāi)時(shí)將被替換成相應(yīng)的值，類(lèi)似于函數(shù)中的形式參數(shù)，可以在宏定義時(shí)為參數(shù)指定相應(yīng)的默認(rèn)值。

宏指令的使用方式和功能與子程序有些相似，子程序可以提供模塊化的程序設(shè)計(jì)、節(jié)省存儲(chǔ)空間并提高運(yùn)行速度。但在使用子程序結(jié)構(gòu)時(shí)需要保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，從而增加了系統(tǒng)的開(kāi)銷(xiāo)，因此，在代碼較短且需要傳遞的參數(shù)較多時(shí)，可以使用宏匯編技術(shù)。

首先使用 MACRO 和 MEND 等偽操作定義宏。包含在 MACRO 和 MEND 之間的代碼段稱(chēng)為宏定義體，在 MACRO 偽操作之后的一行聲明宏的原型(包含宏名、所需的參數(shù))，然后就可以在匯編程序中通過(guò)宏名來(lái)調(diào)用它。在源程序被匯編時(shí)，匯編器將宏調(diào)用展開(kāi)，用宏定義體代替源程序中的宏定義的名稱(chēng)，并用實(shí)際參數(shù)值代替宏定義時(shí)的形式參數(shù)。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/340834.htm

宏定義中的 $label 是一個(gè)可選參數(shù)。當(dāng)宏定義體中用到多個(gè)標(biāo)號(hào)時(shí)，可以使用類(lèi)似 $label.$internallabel 的標(biāo)號(hào)命名規(guī)則使程序易讀。

MACRO 、 MEND 偽操作可以嵌套使用。

使用示例：

MACRO

$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel ; 宏的名稱(chēng)為 HANDLER ，有 1 個(gè)參數(shù) $HandleLabel

$HandlerLabel

sub sp,sp,#4 ;decrement sp(to store jump address)

stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack(lr does not push because it return to original address)

ldr r0,=$HandleLabel ;load the address of HandleXXX to r0

ldr r0,[r0] ;load the contents(service routine start address) of HandleXXX

str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack

ldmfd sp!,{r0,pc} ;POP the work register and pc(jump to ISR)

MEND

;在程序中調(diào)用該宏

HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ ;通過(guò)宏的名稱(chēng) HANDLER 調(diào)用宏，其中宏的標(biāo)號(hào)為 HandlerFIQ ，參數(shù)為 HandleFIQ

HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ

HandlerUndef HANDLER HandleUndef

HandlerSWI HANDLER HandleSWI

HandlerDabort HANDLER HandLEDabort

HandlerPabort HANDLER HandlePabort

;程序被匯編后，宏展開(kāi)的結(jié)果

HandlerFIQ

sub sp,sp,#4

stmfd sp!,{r0}

ldr r0,=HandleFIQ

ldr r0,[r0]

str r0,[sp,#4]

ldmfd sp!,{r0,pc}

IF 、 ELSE 、 ENDIF

語(yǔ)法格式：

IF 邏輯表達(dá)式

指令序列 1

ELSE

指令序列 2

ENDIF

IF 、 ELSE 、 ENDIF 偽操作能根據(jù)條件把一段源代碼包括在匯編程序內(nèi)或者將其排除在程序之外。 [ 是 IF 偽操作的同義詞， | 是 ELSE 偽操作的同義詞， ] 是 ENDIF 偽操作的同義詞。

IF 、 ELSE 、 ENDIF 偽指令可以嵌套使用。

使用示例：

MACRO

MOV_PC_LR

[ THUMBCODE

bx lr

mov pc,lr

]

內(nèi)存操作

DCD “ & ”(或 DCDU )

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) DCD ( 或 DCDU) 表達(dá)式

用于分配一段字內(nèi)存單元并用偽操作中指定的表達(dá)式初始化。其中，表達(dá)式可以為程序中的標(biāo)號(hào)或數(shù)字表達(dá)式。

用 DCD 分配的字存儲(chǔ)單元是字對(duì)齊的，而用 DCDU 分配的字存儲(chǔ)單元并不嚴(yán)格字對(duì)齊。

使用示例：

DataTest DCD 4,5,6 ; 其值分別為 4 ， 5 和 6 。

data2 DCD memaddr+4 ; 分配一個(gè)字單元，其值為程序中標(biāo)號(hào) memaddr 加 4 個(gè)字節(jié)

MAP ( “ ^ ” )

語(yǔ)法格式：

MAP 表達(dá)式 { ，基址寄存器 }

用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表的首地址。

表達(dá)式可以為程序中的標(biāo)號(hào)或數(shù)字表達(dá)式，基址寄存器為可選項(xiàng)，當(dāng)基址寄存器選項(xiàng)不存在時(shí)，表達(dá)式的值即為內(nèi)存表的首地址，當(dāng)該選項(xiàng)存在時(shí)，內(nèi)存表的首地址為表達(dá)式的值與基址寄存器的和。

MAP 偽操作通常與 FIELD 偽操作配合使用來(lái)定義結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表。

使用示例：

MAP 0x100 ， R9 ; 定義結(jié)構(gòu)化內(nèi)存表首地址的值為 0x100 + R9 。

FILED ( “ # ” )

語(yǔ)法格式：

標(biāo)號(hào) FIELD 表達(dá)式

用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化內(nèi)存表中的數(shù)據(jù)域。

表達(dá)式的值為當(dāng)前數(shù)據(jù)域在內(nèi)存表中所占的字節(jié)數(shù)。

FIELD 偽操作常與 MAP 偽操作配合使用來(lái)定義結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表結(jié)構(gòu)。 MAP 偽操作定義內(nèi)存表的首地址， FIELD 偽操作定義內(nèi)存表中的各數(shù)據(jù)域的字節(jié)長(zhǎng)度，并可以為每個(gè)數(shù)據(jù)域指定一個(gè)標(biāo)號(hào)供其他的指令引用。

注意 MAP 和 FIELD 偽操作僅用于定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并不實(shí)際分配存儲(chǔ)單元。

示例 1 ：

下面的偽操作序列定義一個(gè)內(nèi)存表，其首地址為固定地址 4096 ，該內(nèi)存表中包括 5 個(gè)數(shù)據(jù)域： consta 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié); constb 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié); x 長(zhǎng)度為 8 個(gè)字節(jié); y 長(zhǎng)度為 8 個(gè)字節(jié); string 長(zhǎng)度為 256 個(gè)字節(jié)。這種內(nèi)存表稱(chēng)為基于絕對(duì)地址的內(nèi)存表。

MAP 4096 ;內(nèi)存表的首地址為 4096 ( 0x1000 )

consta FIELD 4 ; consta 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 0

constb FIELD 4 ; constb 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 5000

x FIELD 8 ; x 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 5004

y FIELD 8 ; y 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 5012

string FIELD 256 ; string 長(zhǎng)度為 256 字節(jié)，相對(duì)位置為 5020

; 在指令中可以這樣引用內(nèi)存表中的數(shù)據(jù)域：

LDR R6 ， consta

上面的指令僅僅可以訪問(wèn) LDR 指令前面(或后面) 4KB 地址范圍的數(shù)據(jù)域

示例 2 ：

下面的偽操作序列定義一個(gè)內(nèi)存表，其首地址為 0 ，該內(nèi)存表中包括 5 個(gè)數(shù)據(jù)域： consta 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié); constb 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié); x 長(zhǎng)度為 8 個(gè)字節(jié); y 長(zhǎng)度為 8 個(gè)字節(jié); string 長(zhǎng)度為 256 個(gè)字節(jié)。這種內(nèi)存表稱(chēng)為基于相對(duì)地址的內(nèi)存表。

MAP 4096 ;內(nèi)存表的首地址為 0

consta FIELD 4 ; consta 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 0

constb FIELD 4 ; constb 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 4

x FIELD 8 ; x 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 8

y FIELD 8 ; y 長(zhǎng)度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 16

string FIELD 256 ; string 長(zhǎng)度為 256 字節(jié)，相對(duì)位置為 24

; 可以通過(guò)下面的指令方便地訪問(wèn)地址范圍超過(guò) 4KB 的數(shù)據(jù)

MOV R9 ， #4096

LDR R5 ， [R9,constb] ;將內(nèi)存表中數(shù)據(jù)域 constb 讀取到 R5 中

在這里，內(nèi)存表中各數(shù)據(jù)域的實(shí)際內(nèi)存地址不是基于一個(gè)固定地址，而是基于 LDR 指令執(zhí)行時(shí) R9 寄存器中的內(nèi)容。這樣通過(guò)上面方法定義的內(nèi)存表結(jié)構(gòu)可以在程序中有多個(gè)實(shí)例(通過(guò)在 LDR 指令中指定不同的基址寄存器值來(lái)實(shí)現(xiàn))。通常用 R9 作為靜態(tài)基址寄存器。