ARM 汇编语言 学习

ARM汇编编程概述

在 Bootloader进行初始化的启动代码 和 内核的相关部分，仍然需要使用汇编语言。在对效率要求较高的地方，仍然需要使用汇编语言。

目前常用的ARM汇编指令有两种：
1、ARM 标准汇编：适用于ARM公司的汇编器，适
合在Windows平台下使用，如ADS中使用。标准汇编的指令为大写字母。

2、GNU 汇编：适用于GNU交叉编译工具链中的汇
编器，适合于Linux开发平台。指令为小写字母。

汇编语言中采用@ at符号表示注释。

arm汇编程序框架

在上面的结构中， .section可以省略。如果没有数据段，可以简化写成：

.text.global _start_start:    ...

ARM汇编指令分类学习

本部分可以参考《arm汇编手册（中文版）》，此处不过多赘述。相关的指令需要查阅手册。
手册中是ARM标准汇编，但是与GNU汇编相差不大，把大写看作小写字母。在ARM标准汇编中用%表示二进制，但是在GNU中不能用，需要用0b表示二进制，0x表示十六进制。

立即数前面需要加 #井号。

在进行计算时，注意操作数的性质，看是寄存器还是立即数。

采用@符号表示注释。

如果ARM处理器是32位的，则寄存器也是32位；如果pc机是64位的，则其寄存器为64位。

lr 寄存器就是 r14 寄存器，使用 bl 跳转指令可以把跳转前的地址存在lr寄存器中，在返回时就可以利用lr寄存器中存放的地址。

程序状态字寄存器的访问必须采用msr和mrs指令。

对于访问内存（外部寄存器）中的内容，必须使用 ldr 和 str 命令。l：load，s：store

mov指令操作立即数时，立即数不能超过二进制的8位，因为机器码的格式，但是操作寄存器无妨。

ARM伪指令

机器码：

机器码查看，举例：
arm-linux-objdump -D -S start.elf

在ARM Architecture Reference Manual手册中的ARM Instruction Set一章中有对机器码的详细介绍。

在机器码中源操作数只有12位，是有限的，因此当操作位数较多的操作数时，就需要采用伪指令来实现。

伪指令：
伪指令本身并没有所对应的机器码，它只是在编译的时候起作用，或者转化为其他的实际指令来运行。

定义类伪指令：
.global 定义为全局符号
.data 定义数据段
.ascii 定义字符串数据， .ascii “hello”
.byte 定义字节数据
.word 定义字数据
.equ 类似宏定义， .equ DA, 0x01
.align 控制对齐

举例说明：

.datahello:    .ascii "hello"by:    .byte 0x01bw:定义为    .word 0xff

可以采用:
arm-linux-readelf -a start.elf 来查看指令和段的地址位置。

操作类伪指令： ldr 和 nop
对于mov指令，操作的立即数不能超过二进制8位，因为机器码格式的限制，机器码的操作数的12位并不全部用来存放立即数，只有8位。因此需要使用操作类伪指令。

ldr指令：
与前面的存储器访问指令重名但是不是同一个指令。
向一个寄存器中填充大于二进制8位的数据。
注意：需要用=等号来表示立即数。
例如： ldr r0, =0x1ff

ldr伪指令在编译之后会变为真正的ldr存储器访问指令。通过反汇编就可以看出来。

nop指令：
空操作，进行延时

ARM协处理器访问指令

协处理器：coprocessor

什么是协处理器：
协处理器用于执行特定的处理任务，如: 数学协处理器可以控制数字处理，以减轻处理器的负担。ARM可支持多达16个协处理器，其中CP15是最重要的一个。

CP15是系统控制协处理器，提供额外的寄存器，来配置和控制cache、mmu、时钟模式等作用。通过对CP15中的寄存器进行访问，来访问CP15进而控制系统。

访问指令：
mcr 指令：从通用寄存器到协处理器
mrc 指令：从协处理器到通用寄存器

这两个指令控制的是CP15协处理器中的寄存器的内容，通过相应的指令格式可以控制寄存器的值。

MCR{cond} P15,<Opcode_1>,<Rd>,<CRn>,<CRm>,<Opcode_2>MRC{cond} P15,<Opcode_1>,<Rd>,<CRn>,<CRm>,<Opcode_2>

CP15中每个寄存器如何控制需要查看相应的ARM内核数据手册。