嵌入式Linux ARM汇编（七）——C语言与ARM汇编混合编程

    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。在大规模的嵌入式软件中，例如含有OS，大部分的代码都是用C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。但是很多地方还是要用到汇编语言，例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。本文将介绍C语言与ARM汇编语言的混合编程。

一、C语言中调用ARM汇编函数

    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。

 

ARM汇编程序：

AREA Scopy,CODE32,READONLY

EXPORT strcpy

strcpy

LDRB R2,[R1],#1

STRB R2,[R0],#1

CPM R2,#0

BNE strcpy

MOV PC,LR

END

C语言程序：

#include <stdio.h>

extern void mystrcpy(char *des, char *src);

int main(int argc, char *argv[])

{

char strsrc[100] = "hello";

char strdes[100] = {0};

printf("copy string:%s\n", strsrc);

mystrcpy(strdes, strsrc);

printf("%s:%s\n", strsrc, (const char *)strdes);

return 0;

}

 

二、ARM汇编程序中调用C语言函数

    汇编程序的设计要遵守ATPCS，保证程序调用时参数的正确传递。在汇编程序中使用IMPORT伪操作声明将要调用的C程序函数，在调用C程序时，要正确设置入口参数，然后使用BL调用。

C语言程序：

int sum(int a, int b, int c)

{

return a + b +c;

}

ARM汇编程序：

AREA function,CODE,READONLY

ENTRY

IMPORT sum

MOV R0,#1//参数a

MOV R1,#2//参数b

MOV R3,#3//参数c

BL sum

STOP

B STOP

END

 

三、C语言程序内嵌ARM汇编指令

    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：
A、不能直接向PC寄存器赋值，程序跳转要使用B或者BL指令
B、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
C、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
D、一般不要直接指定物理寄存器，而让编译器进行分配
内嵌汇编使用的标记是 __asm或者asm关键字

内嵌汇编的语法格式：

__asm

{

       instruction [; instruction]

       …

       [instruction]

}

程序实例：

#include <stdio.h>

void my_strcpy(const char *src, char *dest)

{

       char ch;

       __asm

       {

              loop:

              ldrb       ch, [src], #1

              strb       ch, [dest], #1

              cmp        ch, #0

              bne         loop

       }

}

C和汇编之间的值传递是用C的指针来实现的

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