ARM匯編程序設(shè)計之：ARM匯編器所支持的偽操作

 

ARM源程序文件（即源文件）有特定的文件格式和語法規(guī)則，可以使用任意文本編輯器編寫程序代碼。一般地，ARM源程序文件名的后綴如表10.1所示。

表10.1 ARM源程序文件名后綴

程    序	文  件  名
匯編	*.S
引入文件	*.INC
C程序	*.C
頭文件	*.H

在一個項目中，至少要有一個匯編源文件，可以有多個匯編源文件或多個C程序，或者C程序文件和匯編文件兩者的組合。

ARM匯編語言語句格式如下所示。

{label}{instruction/directive/pseudo-instruction}{;comment}

注意

所有指令均不能頂格寫，要用空格（space）或TAB開頭。

其中instruction即ARM指令集中的匯編指令。Directive為ARM匯編器所支持的偽操作。pseudo-instruction為ARM匯編器所支持的偽操作。下面章節(jié)分別介紹偽操作和偽指令。

10.1  ARM匯編器所支持的偽操作

在ARM匯編語言程序里，有一些特殊指令助記符，這些助記符與指令系統(tǒng)的助記符不同，沒有相對應(yīng)的操作碼，通常稱這些特殊指令助記符為偽操作標識符（directive），它們所完成的操作稱為偽操作。偽操作在源程序中的作用是為完成匯編程序作各種準備工作的，這些偽操作僅在匯編過程中起作用，一旦匯編結(jié)束，偽操作的使命就完成。

在ARM的匯編程序中，偽操作主要有符號定義偽操作、數(shù)據(jù)定義偽操作、匯編控制偽操作、宏指令等。

10.1.1  符號定義（Symbol Definition）偽操作

符號定義偽操作用于定義ARM匯編程序中的變量、對變量賦值以及定義寄存器的別名等操作。常見的符號定義偽操作有如下幾種。

·  用于定義全局變量的GBLA、GBLL和GBLS。

·  用于定義局部變量的LCLA、LCLL和LCLS。

·  用于對變量賦值的SETA、SETL、SETS。

·  為通用寄存器列表定義名稱的RLIST。

·  為協(xié)處理器寄存器定義別名的CN。

·  為協(xié)處理器定義別名的CP。

·  為VFP寄存器定義名稱的DN和SN。

·  為FPA浮點指針寄存器定義名稱的FPA。

1．全局變量定義偽操作GBLA、GBLL和GBLS

（1）語法格式

GBLA、GBLL和GBLS偽操作用于定義一個ARM程序中的全局變量并將其初始化。其中：

GBLA偽操作用于定義一個全局的數(shù)字變量并初始化為0。

GBLL偽操作用于定義一個全局的邏輯變量并初始化為F（假）。

GBLS偽操作用于定義一個全局的字符串變量并初始化為空。

由于以上3條偽指令用于定義全局變量，因此在整個程序范圍內(nèi)變量名必須惟一。

語法格式如下。

<gblx>   <variable>

① <gblx>

取值為GBLA、GBLL、GBLS之一。

② <variable>

定義的全局變量名，在其作用范圍內(nèi)必須惟一。全局變量的作用范圍為包含該變量的源程序。

（2）使用說明

如果用這些偽操作重新聲明已經(jīng)聲明過的變量，變量的值將被初始化成后一次聲明語句中的值。

（3）示例

① 使用偽操作聲明全局變量。

    GBLA       Test1 ;定義一個全局的數(shù)字變量，變量名為Test1

    Test1  SETA    0xaa ;將該變量賦值為0xaa

    GBLL       Test2 ;定義一個全局的邏輯變量，變量名為Test2

    Test2  SETL    {TRUE} ;將該變量賦值為真

    GBLS       Test3 ;定義一個全局的字符串變量，變量名為Test3

    Test3  SETS     "Testing" ;將該變量賦值為“Testing”

② 聲明變量objectsize并設(shè)置其值為0xff，為“SPACE”操作做準備。

      GBLA         objectsize

Objectsize       SETA     oxff

      SPACE      objectsize

③ 下面的例子顯示如何使用匯編命令設(shè)置變量的值。具體做法是使用“-pd”選項。

    Armasm  -pd  "objectsize  SETA  oxff"  -o  objectfile  sourcefile

 

2．局部變量定義偽操作LCLA、LCLL和LCLS

（1）語法格式

LCLA、LCLL和LCLS偽指令用于定義一個ARM程序中的局部變量并將其初始化。其中：

LCLA偽操作用于定義一個局部的數(shù)字變量并初始化為0。

LCLL偽操作用于定義一個局部的邏輯變量并初始化為F（假）。

LCLS偽操作用于定義一個局部的字符串變量并初始化為空。

以上三條偽操作用于聲明局部變量，在其作用范圍內(nèi)變量名必須惟一。

語法格式如下。

<lclx>   <variable>

① <gblx>

取值為LCLA、LCLL、LCLS之一。

② <variable>

所定義的局部變量名，在其作用范圍內(nèi)必須惟一。局部變量作用范圍為包含該局部變量的宏。

（2）使用說明

如果用這些偽操作重新聲明已經(jīng)聲明過的變量，則變量的值將被初始化成后一次聲明語句中的值。

（3）示例

① 使用偽操作聲明局部變量。

    LCLA       Test4 ;聲明一個局部的數(shù)字變量，變量名為Test4

    Test3  SETA     0xaa ;將該變量賦值為0xaa

    LCLL       Test5 ;聲明一個局部的邏輯變量，變量名為Test5

    Test4  SETL     {TRUE} ;將該變量賦值為真

    LCLS       Test6 ;定義一個局部的字符串變量，變量名為Test6

    Test6  SETS   "Testing" ;將該變量賦值為“Testing”

② 下面的例子定義一個宏，顯示了局部變量的作用范圍。

      MACRO ;聲明一個宏

$label    message  $a ;宏原型

      LCLS    err ;聲明局部字符串變量

$label

      INFO        0,"err":CC::STR:$a

      MEND ;宏結(jié)束，局部變量不再起作用

3．變量賦值偽操作SETA、SETL和SETS

（1）語法格式

偽指令SETA、SETL和SETS用于給一個已經(jīng)定義的全局變量或局部變量賦值。

SETA偽操作用于給一個數(shù)學變量賦值；

SETL偽操作用于給一個邏輯變量賦值；

SETS偽操作用于給一個字符串變量賦值；

語法格式如下。

Variable  <setx>  expr

① Variable

變量名為已經(jīng)定義過的全局變量或局部變量，表達式為將要賦給變量的值。

② <setx>

取值為SETA、SETL、SETS之一。

③ expr

數(shù)學、邏輯或字符串表達式，也就是將要賦予變量的值。

（2）使用說明

在向變量賦值前必須先聲明變量。

也可以在匯編指令中預定義變量，如：

"Armasm  --pd  "objectsize  SETA  oxff"  --o  objectfile  sourcefile"

（3）示例

① 為預先定義的變量賦值。

    LCLA       Test3 ;聲明一個局部的數(shù)字變量，變量名為Test3

    Test3  SETA  0xaa ;將該變量賦值為0xaa

    LCLL       Test4 ;聲明一個局部的邏輯變量，變量名為Test4

    Test4  SETL  {TRUE} ;將該變量賦值為真

    LCLS       Test6 ;定義一個局部的字符串變量，變量名為Test6

    Test6  SETS   "Testing" ;將該變量賦值為“Testing”

② 使用變量賦值偽操作，定義一些程序相關(guān)內(nèi)容。

    GBLA               versionNumber

    VersionNumber   SETA    21

    GBLL               Debug

    Debug SETL  {TRUE}

    GBLS versionString

    VersionString    SETS   "version 1.0"

4．通用寄存器列表定義偽操作RLIST

（1）語法格式

RLIST偽操作可用于對一個通用寄存器列表定義名稱，使用該偽操作定義的名稱可在ARM指令LDM/STM中使用。在LDM/STM指令中，列表中的寄存器訪問次序根據(jù)寄存器的編號由低到高，與列表中的寄存器排列次序無關(guān)。

語法格式如下。

Name  RLIST  {list-of-registers}

① Name

寄存器列表的名稱。

注意

該名稱不能和已經(jīng)定義寄存器或協(xié)處理器名稱相同。

② list-of-registers

通用寄存器列表。列表中的寄存器用“，”隔開，如果是編號連續(xù)的通用寄存器可以用“-”指定寄存器范圍。具體用法參見程序示例。

（2）使用說明

在使用ARM匯編編譯器編譯源文件時，可以使用“-checkreg”選項來指定匯編器進行寄存器檢查。如果匯編器檢測到寄存器列表中的寄存器編號非升序排列，將給出編譯警告。

（3）示例

① 將寄存器列表名稱定義為RegList，可在ARM指令LDM/STM中通過該名稱訪問寄存器列表。

RegList  RLIST  {R0-R5，R8，R10}     ；

② 使用“-”在寄存器列表中，指定寄存器范圍。

Context  RLIST  {r0-r6,r8,r10-r12,r15} ；

 

5．協(xié)處理器寄存器名稱定義偽操作CN

（1）語法格式

CN偽操作為協(xié)處理器寄存器定義名稱。

語法格式如下。

Name  CN  expr

① Name

定義的協(xié)處理器寄存器的名稱。

注意

該名稱不能和已經(jīng)定義寄存器或協(xié)處理器名稱相同。

② expr

協(xié)處理器寄存器編號。

（2）使用說明

協(xié)處理器寄存器編號的數(shù)值范圍為0～15。避免使用不同的名稱定義同一物理寄存器。

注意

協(xié)處理器寄存器的名稱不能被定義為c0～c15，這些名稱已經(jīng)被匯編器預定義。

（3）示例

將協(xié)處理器寄存器6命名為Power。

Power     CN  6

6．協(xié)處理器名稱定義偽操作CP

（1）語法格式

CP偽操作為指定的協(xié)處理器定義名稱。

語法格式如下。

Name    CP  expr

① Name

定義的協(xié)處理器名稱。

注意

該名稱不能和已經(jīng)定義寄存器或其他協(xié)處理器名稱相同。

② expr

協(xié)處理器編號。

（2）使用說明

協(xié)處理器編號范圍為0～15。

使用CP偽操作為協(xié)處理器定義一個方便記憶的名稱，可以使程序員更高效地編寫代碼。

注意

協(xié)處理器寄存器的稱不能被定義為p0～p15，這些名稱已經(jīng)被匯編器預定義。

（3）示例

將協(xié)處理器6命名為Dmu。

Dmu    CP  6

7．VFP寄存器名稱定義偽操作DN/SN

（1）語法格式

DN偽操作為雙精度（double-precision）VFP寄存器定義名稱。D0～D15是匯編器預先定義的，用戶不能使用。

SN偽操作為單精度（single-precision）VFP寄存器定義名稱。S0～S31是匯編器預先定義的，用戶不能使用。

語法格式如下。

Name  DN  expr

Name  SN  expr

① Name

指定的VFP寄存器的名稱。

注意

該名稱不能和已經(jīng)定義寄存器或其他協(xié)處理器名稱相同。

② expr

指定VFP寄存器編號。對于雙精度寄存器編號范圍為0～15；對于單精度寄存器編號范圍為0～31。

（2）示例

① 將VFP雙精度寄存器6定義為energy。

energy     DN  6

② 將VFP單精度寄存器16定義為mass。

mass  SN  16

8．浮點寄存器名稱定義偽操作FN

（1）語法格式

FN為一個FPA浮點寄存器定義名稱。F0～F7是匯編器預先定義的，用戶不能使用。

注意

FPA的使用在ARM公司新發(fā)布的編譯器RVCT中已不再支持。

語法格式如下。

Name  FN  expr

① Name

指定的浮點寄存器的名稱。

注意

該名稱不能和已經(jīng)定義寄存器或其他協(xié)處理器名稱相同。

② expr

指定浮點寄存器編號。編號范圍為0～7。

（2）示例

為浮點寄存器6指定名稱為Energy。

Energy    FN  6