邹城网站建设哪家好,盐城seo培训,如何使用表格做网站,seo信息网1.为什么学习汇编#xff1f; 我们在进行嵌入式 Linux 开发的时候是绝对要掌握基本的 ARM 汇编#xff0c;因为 Cortex-A 芯片一 上电 SP 指针还没初始化#xff0c; C 环境还没准备好#xff0c;所以肯定不能运行 C 代码#xff0c;必须先用汇编语言设置好 C 环境…1.为什么学习汇编 我们在进行嵌入式 Linux 开发的时候是绝对要掌握基本的 ARM 汇编因为 Cortex-A 芯片一 上电 SP 指针还没初始化 C 环境还没准备好所以肯定不能运行 C 代码必须先用汇编语言设置好 C 环境比如初始化 DDR 、设置 SP 指针等等当汇编把 C 环境设置好了以后才可以运行 C 代码。 我们要编写的是 ARM 汇编编译使用的 GCC 交叉编译器所以我们的汇编代码要符合 GNU 语法。 2.GNU 语法
1.语法结构 GNU 汇编语法适用于所有的架构并不是 ARM 独享的 GNU 汇编由一系列的语句组成 每行一条语句每条语句有三个可选部分: labelinstruction comment label 即标号表示地址位置有些指令前面可能会有标号这样就可以通过这个标号得到指令的地址标号也可以用来表示数据地址。注意 label 后面的“”任何以“”结尾的标识 符都会被识别为一个标号。 instruction 即指令也就是汇编指令或伪指令。符号表示后面的是注释就跟 C 语言里面的“/*”和“*/”一样其实在 GNU 汇编文件中我们也可以使用“/*”和“*/”来注释。 comment 就是注释内容。 for example: add: 标号
MOVS R0, #0X12 指令:设置 R00X12 注意ARM 中的指令、伪指令、伪操作、寄存器名等可以全部使用大写也可以全部使用 小写但是不能大小写混用。 2.section 伪操作 用户可以使用 .section 伪操作来定义一个段汇编系统预定义了一些段名 .text 表示代码段。 .data 初始化的数据段。 .bss 未初始化的数据段。 .rodata 只读数据段。 也可以自己定义段每个段以段名开始以下一段名或者文件结尾结束 .section .testsection 定义一个 testsetcion 段 3.汇编程序入口 汇编程序的默认入口标号是_start 不过我们也可以在链接脚本中使用 ENTRY 来指明其它 的入口点下面的代码就是使用 _start 作为入口标号 /*.global是伪操作表示_start是全局标号*/
.global _start
_start:
ldr r0, 0x12 r00x12 类似C语言常见的伪操作有 .byte 定义单字节数据比如.byte 0x12 。 .short 定义双字节数据比如.short 0x1234 。 .long 定义一个 4 字节数据比如 .long 0x12345678 。 .equ 赋值语句格式为.equ 变量名表达式比如 .equ num, 0x12 表示 num0x12 。 .align 数据字节对齐比如 .align 4 表示 4 字节对齐。 .end 表示源文件结束。 .global 定义一个全局符号格式为 .global symbol 比如 .global _start 。 GNU 汇编同样也支持函数函数格式如下 函数名 : 函数体 返回语句 GNU 汇编函数返回语句不是必须的 for example:
/* SVC 中断 */
SVC_Handler: 函数名ldr r0, SVC_Handler 函数体 bx r0 返回语句
3.Cortex-A7 常用汇编指令
3.1 处理器内部数据传输指令
常用MOV、MRS 和 MSR 1.MOV指令 将数据从一个寄存器拷贝到另外一个寄存器或者将一个立即数传递到寄 存器里面 MOV R0R1
将寄存器 R1 中的数据传递给 R0即 R0R1
MOV R0, #0X12
将立即数 0X12 传递给 R0 寄存器即 R00X12 2.MRS指令 将特殊寄存器 ( 如 CPSR 和 SPSR) 中的数据传递给通用寄存器要读取特殊寄存器的数据只能使用 MRS 指令 MRS R0, CPSR 将特殊寄存器 CPSR 里面的数据传递给 R0即 R0CPSR 3.MSR指令 MSR 指令和 MRS 刚好相反 MSR 指令用来将普通寄存器的数据传递给特殊寄存器也就 是写特殊寄存器写特殊寄存器只能使用 MSR。 MSR CPSR, R0 将 R0 中的数据复制到 CPSR 中即 CPSRR0 3.2 存储器访问指令 ARM 不能直接访问存储器比如 RAM 中的数据 I.MX6UL 中的寄存器就是 RAM 类型 的我用汇编来配置 I.MX6UL 寄存器的时候需要借助存储器访问指令一般先将要配置的值写入到 Rx(x0~12) 寄存器中然后借助存储器访问指令将 Rx 中的数据写入到 I.MX6UL 寄存器。读取 I.MX6UL 寄存器也是一样的只是过程相反。 常用的存储器访问指令有两种LDR 和 STR。 1.LDR指令 LDR 主要用于从存储加载数据到寄存器 Rx 中LDR 也可以将一个立即数加载到寄存器 Rx 中LDR 加载立即数的时候要使用“ ”而不是“ # ”。 在嵌入式开发中LDR 最常用的就是读 取 CPU 的寄存器值。 例如如 I.MX6UL 有个寄存器 GPIO1_GDIR其地址为 0X0209C004我们现在要读取这个寄存器中的数据代码 LDR R0, 0X0209C004 将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中即 R00X0209C004LDR R1, [R0] 读取地址 0X0209C004 中的数据到 R1 寄存器中offset为0 2.STR指令 LDR 是从存储器读取数据 STR 就是将数据写入到存储器中同样以 I.MX6UL 寄存器 GPIO1_GDIR 为例 LDR R0, 0X0209C004 将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中即 R00X0209C004LDR R1, 0X20000002 R1 保存要写入到寄存器的值即 R10X20000002STR R1, [R0] 将 R1 中的值写入到 R0 中所保存的地址中 LDR 和 STR 都是按照字进行读取和写入的也就是操作的 32 位数据如果要按照字节、 半字进行操作的话可以在指令“LDR ”后面加上 B 或 H 比如按字节操作的指令就是 LDRB 和 STRB按半字操作的指令就是 LDRH 和 STRH 。 3.3压栈和出栈指令 我们通常会在 A 函数中调用 B 函数当 B 函数执行完以后再回到 A 函数继续执行。要想 再跳回 A 函数以后代码能够接着正常运行那就必须在跳到 B 函数之前将当前处理器状态保存 起来 ( 就是保存 R0~R15 这些寄存器值 ) 当 B 函数执行完成以后再用前面保存的寄存器值恢复 R0~R15 即可。保存 R0~R15 寄存器的操作就叫做现场保护恢复 R0~R15 寄存器的操作就叫做 恢复现场。在进行现场保护的时候需要进行压栈 (入栈) 操作恢复现场就要进行出栈操作。压栈 的指令为 PUSH出栈的指令为 POPPUSH 和 POP 是一种多存储和多加载指令即可以一次 操作多个寄存器数据他们利用当前的栈指针 SP 来生成地址 PUSH 和 POP 的用法如表 例如将R0~R3、R12寄存器压栈操作当前的 SP 指针指向 0X80000000处理器的堆栈是向下增长的使用的汇编代码如下 PUSH {R0~R3, R12} 将 R0~R3 和 R12 压栈 压栈完成以后的堆栈如图 由于32位处理器每个寄存器为32位占用4个字节这里5个寄存器占用20个字节转换为十六进制是0x14需要在堆栈上分配连续的地址空间长度为0x14 故SP指针的位置变化为0x800000 - 0x14 0x7FFFFFEC 对 LR 进行压栈完成以后的堆栈模型如图 这里使用LR寄存器来存放程序的返回地址同理 LR寄存器备份寄存器R14占4个字节 SP变化0x7FFFFFEC-0X04 0X7FFFFFE8 接下来作出栈操作 POP {LR} 先恢复 LR POP {R0~R3,R12} 在恢复 R0~R3,R12 出栈的就是从栈顶也就是 SP 当前执行的位置开始地址依次减小来提取堆栈中的数据到要恢复的寄存器列表中。 PUSH 和 POP 的另外一种写法是“STMFD SP”和“LDMFD SP!”。STM 和 LDM 就是多存储和多加载可以连续的读写存储器中的多个连续数据。
3.4跳转指令 有多种跳转操作比如 ①、直接使用跳转指令 B 、 BL 、 BX 等。 ②、直接向 PC 寄存器里面写入数据。 一般常用的还是 B、BL 或 BX
如果要在汇编中进行函 数调用使用的就是 B 和 BL 指令 1 、 B 指令 这是最简单的跳转指令B 指令会将 PC 寄存器的值设置为跳转目标地址 一旦执行 B 指 令ARM 处理器就会立即跳转到指定的目标地址如果要调用的函数不会再返回到原来的执行 处那就可以用 B 指令例如 _start : 入口标号 ldr sp , 0X80200000 设置栈指针 b main 跳转到 main 函数 跳转到 C 文件以后再也不会回到汇编了。 2 、 BL 指令 BL 指令相比 B 指令在跳转之前会在寄存器 LR(R14)中保存当前 PC 寄存器值所以可以 通过将 LR 寄存器中的值重新加载到 PC 中来继续从跳转之前的代码处运行这是子程序调用的一个基本但常用的手段。比如 Cortex-A 处理器的 irq 中断服务函数都是汇编写的主要用汇编来实现现场的保护和恢复、获取中断号等。但是具体的中断处理过程都是 C 函数所以就会存在汇编中调用 C 函数的问题。而且当 C 语言版本的中断处理函数执行完成以后是需要返回到irq 汇编中断服务函数因为还要处理其他的工作一般是恢复现场。这个时候就不能直接使用B 指令了因为 B 指令一旦跳转就再也不会回来了这个时候要使用 BL 指令。 3.5算术运算指令 掌握加法运算。 3.6逻辑运算指令 具体案例再补充。
参考
《【正点原子】I.MX6U嵌入式Linux驱动开发指南V1.6》 《 ARM ArchitectureReference Manual ARMv7-A and ARMv7-R edition.pdf》和《 ARM Cortex-A(armV7) 编程手册 V4.0.pdf 》
