第4章 ARM汇编语言特性与编程基础

第4章ARM北.编语舌特性

与编程基础

'■本章重点：

■JI----------------------------

■⑴ARM汇编器提供的汇编语言特性，包括行格

式、预定义名和内建变量、伪指令、符号、指

示符、表达式和操作符等，以及它们的使用；

■⑵ARM汇编语言编程基础，包括调用子程序、

条件执行、装入常数和地址到寄存器、装入和

存储多个寄存器、多路分支等内容，以及对应

的程序代码。

2

补充知识：

ADSIDE（集成开发环境）

■1ADS工具包的组成

-2ADS开发工具集

■3ARM映像文件

3

补充知识：

ADSIDE（集成开发环境）

■ARM应用软件的开发工具根据功能的不同，可

以分为编辑软件、编译软件、汇编软件、链接

软件、调试软件、嵌入式实时操作系统、函数

库、评估板，JTAG仿真器以及在线仿真器等。

■选择合适的开发工具可以加快开发进度，节省

开发成本。

4

1ADS工具包的组成

■ADS是ARM公司推出的集成开发工具包，是专

门用于ARM相关应用开发和调试的综合性软件。

目前常用的版本是L2,在功能和易用性上比

早期的SDT都有提高，是一款功能强大又易于

使用的开发工具。

■ARMADS包含有CodeWarriorIDE、编译器、

链接器、调试器、指令集模拟器、ARM开发包

和应用库等部分，可以用ADS来开发、编译、

调试采用包括C、C++和ARM汇编语言编写的

程序。

5

ADS工具包的组成（一）

■1.CodeWarriorIDE

■CodeWarriorIDE（集成开发环境）包括工

程管理器、代码生成接口、语法敏感编辑器、

源文件和类浏览器、源代码版本控制系统接口

以及文本搜索引擎等。ADS仅在其PC机版本中

集成了该IDE。

■CodeWarriorIDE为管理和开发项目提供了简

单多样化的图形用户界面，用户可以使用ADS

的CodeWarriorIDE为ARM和Thumb处理器开

发用C、C++或者ARM汇编语言编写的程序代

码。

6

ADS工具包的组成（二）

■2.编译器

■ADS提供多种编译器，以支持ARM和Thumb指

令的编译。

■3.链接器

■Armlink（ARM链接器）可以将编译得到的一个

或多个目标文件和相关的一个或多个库文件进

行链接，生成一个可执行文件，也可以将多个

目标文件部分链接成一个目标文件，以供进一

步的链接。

7

&ADS工具包的组成(三)

■4.调试器(Debuggers)

■(1)调试器类型

-调试器部分包括两个调试器：

-ARM扩展调试器AXD(ARMextendedDebugger)

■ARM符号调试器armsd(ARMsymbolicdebugger)

■AXD基于WindowsXX/NT风格，具有一般意义

上调试器的所有功能，包括简单和复杂断点设

置、栈显示、寄存器和存储区显示、命令行接

口等。

-Arr^sd作为一个命令行工具辅助调试或者用在

其他操作系统平台上。

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ADS工具包的组成（四）

■AXD调试器本身是一个软件，用户通过这个软

件可以对包含有调试信息的、正在运行的可执

行代码进行变量的查看、断点的设置、单步执

行等调试操作。在ARM体系中，它有Multi-ICE、

ARMulator和Angel等几种方式。AXD可以在

Windows和UNIX下进行程序的调试，它为用C、

C++和汇编语言的源代码提供了一个全面的

Windows和UNIX环境。

9

ADS工具包的组成(五)

■(2)调试方式

■在ARM体系中,可以选择Multi-ICE(Multi­

processorin-circuitemulator)ARMugtor或

Angel多种调试方式。ARMulator

■指令集模拟器(InstructionSet

Simulators)

■用户使用指令集模拟器无需任何硬件即可在

PC机上完成一部分调试工作。

10

ADS工具包的组成（六）

■5.ARM开发包和函数库

■ARM开发包由一些底层的例程和库组成，可

以帮助用户快速开发基于ARM的应用程序和

操作系统。

■ADS的ARM应用库完善并增强了SDT中的函

数库，同时还包括一些非常有用的源码例程。

■具体包括系统启动代码、串行口驱动程序、

时钟例程、中断处理程序等，

11

2ADS开发工具集

■2.1ADS命令行开发工具

■2.2GU1开发工具

■2.3ADS实用工具

12

2.1ADS命令行开发工具

■(l)armcc

■armcc是ARMC编译器。在命令控制台环境下，输

入命令：C:>armcc-help可以查看armcc的语法

格式以及最常用的一些操作选项。

■(2)armcpp

-armcpp是ARMC++编译器。它将ISOC++或

EC++编译成32位ARM指令代码。

■(3)tcc

-tcc是ThumbC编译器。该编译器通过了Plum

HallCValidationSuite为ANSI一致性的涮试。tcc

将ANSIC源代码编译成16位的Thumb指令代码。

13

■(4)tcpp

■tcpp是ThumbC++编译器。它将ISOC++和

EC++源码编译成16位Thumb指令代码。

■(5)armasm

■armasm是ARM和Thumb的汇编器,它对用ARM

汇编语言和Thumb汇编语言写的源代码进行汇编。

■(6)armlink

■armlink是ARM连接器。

■(7)armsd

■armsd是ARM和Thumb的符号调试器。

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(A)ARM编译器

ADS提供四种编译器，下表给出了这4种编译器

的总结

编译器名称编译器类型源代码编译输出

armccC编译器C32位ARM代码

tccC编译器C16位Thumb代码

armcppC++编译器C或C++32位ARM代码

tcppC++编译器C或C++16位Thumb代码

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(B)ARM汇编器

■ADS包含一个独立的ARM汇编器armasm

和一个内置在C/C++编译器中的内联汇

编器(inlineassembler)。这两个汇编

器能够处理基本相同的汇编代码。

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(C)ARM连接器

■ARM连接器armlink可以有如下功能：

■将一组目标文件或库连接产生一个可执

行的ELF映像文件；

■将一组目标文件部分连接产生一个新的

目标文件，用于以后的连接；

■指定代码和数据在内存中的位置；

■为连接产生的文件产生调试和引用信息

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连接操作的输出结果

■目标文件由输入段(inputsection)组成，输

入段可以是R0(只读，Read-Only)段、RW

(读写，Read/Write)段、ZI(零初始化，

Zero-Initialized)段。

■armlink可以利用这些属性把输入段分组归并为

更大的生成块，分别是输出段(output

section)、域(region)和映像(image)。

■输出段大致相当于的段

ELF(segment)o

18

连接器的输入和输出

■连接器的输入是：

-一个或多个ELF目标格式的目标文件，或（可选

的）一个或多个由armar工具产生的库。

■缺省情况下，连接器的输出是非可重定位映像,

代码从内存地址0x30000000开始，数据段紧

随其后。可以通过连接器选项或一个配置文件

来指定代码段和数据段存放在什么内存地址。

19

连接正确的输出

①一个ELF可执行格式的可执行映像。

②一个ELF目标格式的部分连接的目标文

件。

通过fromELF工具，一个ELF的可执行

映像也可以转化为其他的文件格式。

20

2.2GUI开发工具

■ADS的GUI开发工具主要包括两个独立的

工具：CodeWarriorIDE(CodeWarrior

集成开发环境)和AXD(ARMexecutor

Debugger)。

21

⑴CodeWarrior集成开发环境

■CodeWarrior集成开发环境为管理和开发工程项

目提供了简单一致的图形用户界面，可以加速并

简化嵌入式开发过程中的每个环节，缩短用户项

目周期。可以在CodeWarrior中为ARM睨置前

面介绍的各种命令行工具，实现对项目代码的编

译、汇编和连接。

■CodeWarrior以工程项目的方式组织源代码文件、

库文件和其他文件，让用户将这些文件及配置设

置放在一个工程项目中。每个工程项目可以创建

和管理多个生成选项的配置。

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CodeWarriorIDE主要提供以下功能：

1.按照工程项目(Project)的方式来组

织源代码文件、库文件和其他文件。

2.设置各种生成选项(Buildoptions),

以生成不同配置的映像文件。

3.一个源代码编辑器。

4.一个文件浏览器。

5.在文本文件中进行字符串搜索和替换。

6.文本文件比较功能。

7.用户自定义界面

23

CodeWarrior中常用的两个术语

■目标系统(Targetsystem)

■目标系统是指应用程序运行的环境，可以是基

于ARM的硬件系统，也可以是ARM仿真运行环

境。比如，当应用程序运行在ARM评估板上时,

目标系统就是该评估板。

■生成目标(Buildtarget)

■生成目标是指生成特定目标文件的选项设置

(包括汇编选项、编译选项、连接选项以及连

接后的处理选项等)和所用的所有文件的集合。

通常一个生成目标对应一个目标映像文件。

24

CodeWarric^工程项目通常包

括3个生成目标：

-Debug：该生成目标对应的映像文件包含所

有调试信息。在开发过程中使用。

■Release：该生成目标对应的映像文件不包含

调试信息。用于生成实际发行的软件版本。

■DebugRel：该生成目标对应的映像文件包含

基本的调试信息。

25

7种可选的ADS工程项目模板

①ARMExecutablImage：ARM可执行映像文件模

板。用于由ARM指令的代码生成一个ELF格式的可

执行映像文件；

②ARMObjectLibrary：ARM目标文件库模板。用于由

ARM指令的代码生成一个armar格式的目标文件库;

③EmptyProject：空工程模板。用于创建一个不包含

任何库或源文件的工程；

④MakefileImporterWizard：Makefile导入向导模板。

用于将VisualC的nmake或GNUmake文件转入到

CodeWarriorIDE工程文件；

26

7种可选的ADS工程项目模板（续）

⑤ThumbARMExecutableImage：ARM/Thumb7昆

合使用的映像文件模板。用于由ARM指令和

Thumb指令的混和代码生成一个可执行的ELF

格式的映像文件；

⑥ThumbExecutableimage：Thumb可执行映像

文件模板。用于由Thumb指令创建一个可执行

的ELF格式的映像文件；

⑦ThumbObjectLibrary：Thumb目标文件库模板。

用于由Thumb指令的代码生成一个armar格疝

的目标文件库。

27

L7个ADS工程模板的截图

Nev

ProjectFile|Object|

ExecutableImageProjectname：

I-------------------------------------

哈ARMObjectLibrary

能EmptyProject

Location：

的MakefileImporterWizard

哈ThumbABMInterworkingImage|C：\DocumentsandSettings'Set；..]

的ThumbExecutableImage

-T*AddProje-------------------

的ThumbObjectLibrary

Project'

28

(2)AXD

■AXD（ARM扩展调试器，ARMextended

Debugger）是ADS的图形化调试工具。AXD是

一个功能强大的调试工具，提供了多种辅助调试

手段用来对用户程序进行调试，包括断点、观测

点和观测项等。

■其他两个调试器：armsd（ARM符号调试器，

ARMSymbolicDebugger）和ADW/ADU

（ApplicationDebuggerWindows/UNIX）也是

ADS的调试工具。前者在命令行工具里已简单介

绍，后者是ADS老版本的图形化调试工具。

29

调试目标和调试代理

■英文术语分另U是debugtarget和debugagent

■调试目标：被调试程序运行所在的目标设备或

仿真软件。

■调试代理：运行在调试目标上，接受并执行主

机上调试器发来的命令，例如，在目标程序中

设置断点、单步执行、读内存、写内存等。

30

ARM体系中的三种调试代理

■在ARM体系中主要有以下三种调试代理:

.ARMulator,打开AXD软件时默认打开的H

标是ARMidator。

■基于JTAG的调试代理Multi-ICE

■Angel调试监控程序

31

调试代理与调试器的关系

■调试代理与调试器的关系是前者执行后者请求

的操作。调试代理既不是被调试的程序，也不

是调试器本身。用户可以通过AXD使用调试代

理，对运行在调试目标上的包含调试信息的程

序进行变量查看、断点控制等操作。

32

23ADS实用工具

■ARM映像文件转换工具一fromelf

■ARM函数库管理工具一armar

33

(1)fromelf

■这是ARM映像文件转换工具。该命令将ELF

格式的文件作为输入文件，将该格式转换为各

种输出格式的文件，包括plainbinary（BIN格

式映像文件），Motorola32-bitS-record

format（Motorola公司32位S格式映像文件），

IntelHex32format（Intel公司32位格式映

像文件），和Verilog-likehexformat（Verilog

类型16进制文件）。fromelf命令也能够为输

入映像文件产生文本信息，例如代码和数据长

度。

34

(2)armar

■armar是ARM库管理工具。armar将一系列ELF格式

的目标文件集合在一起，组成一个库。这样的库可以

传递给连接器armlink以代替多个目标文件。不过，连

接一个库文件并不意味着库中的所有目标文件都被连

接。armlink连接目标文件和连接库有如下不同：

■作为输入的每个目标文件都无条件地被连接在输出文

件中，尽管如果armlink带-remove选项，耒用到的区

段会被剪裁掉。

-库文件中的成员仅当它被一个目标文件或其他已被包

含的库文件引用时才被包含在输出文件中。

35

3ARM映像文件

-什么是映像文件

■映像文件(image)是一个计算机上

的可执行文件，在执行之前被加载到

计算机的存储器中。通常，一个映像

文件中包含多个线程。

36

ELF目标文件

■ARM集成开发环境中的各种源文件（包

括汇编程序、C程序以及C++程序）经过

ARM编译器编译之后，生成ELF格式的目

标文件。

■ELF目标文件的文件名后缀是.0。

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ARM映像文件.axf

■目标文件,o和相应的C/C++运行时库.a经

过ARM连接器连接后，生成.axf映像文

件。,axf映像文件也是ELF格式的，只是

包含特定格式的调试信息，可在开发板

上调试运行。

38

不含调试信息的映像文件

■映像文件调试结束之后，可以使用

fromelf工具将映像文件中的调试信息和

注释过滤掉，生成二进制的可加载映像

文件（通常带后缀,bin,也可以无后缀）。

可加载映像文件可写入嵌入式设备的

ROM中，在加电启动过程执行。

39

ARM映像文件的组成

■ARM处理器的映像文件是.axf文件或

者.bin文件。

■,axf文件和.bin文件的区别之处在于前者

包含有调试信息和注释信息，后者没有。

编译器输出的ARM映像文件以,axf文件为

主。通过fromelf工具，可以把AXF文件

转换成.bin文件。实际下载到系统板的映

像文件多数是・bin格式文件。

40

映像文件的加载视图和执行视图

■映像文件域在加载时被映射存放到系统存储区。

在执行映像时，往往需要移动一些域到执行地

址并且产生ZI输出段。例如，初始化的RW数

据也许要被迫从ROM区的加载地址拷贝到RAM

区的执行地址。

■加载视图：根据映像文件装载到存储器时的地

址描述每一个域和段，该视图是映像文件开始

执行前它的域和段的位置视图。

■执行视图：该视图根据映像文件在执行时每一

个域和段的地址描述映像的各个组成部分。

41

&加载视图与执行视图的比较

Image$$RW$$limit

Image$$ZI$$limit

Image$$ZI$$base

Image$$RW$$base

Image$$RO$$limit

Image$$RO$$base

42

图中带有$$"符号的含义

-JI-----------

■说明如下：

Image$$RO$$baseRO输出段运行时起始地址

Image$$RO$$limitR0输出段运行时存储区界限

Image$$RW$$baseRW输出段运行时起始地址

Image$$RW$$limitRW输出段运行时存储区界限

Image$$ZI$$baseZI输出段运行时起始地址

Image$$ZI$$limitZI输出段运行时存储区界限

43

三个段空间计算公式

R0段大小二

Image$$RO$$limit-Image$$RO$$base

RW段大小二

Image$$RW$$limitTmage$$RW$$base

ZI段大小二

Image$$ZI$$limit-Image$$ZI$$base

44

段大小计算小结,段大小的设置

■加载时，R0段+RW段=整个程序大小。

■运行时，R0段+RW段2整个程序大小

■注意：ZI段被包含在RW段中间。

■这些符号具体取值可以在ADS或者SDT中设置。

■-ro-base选项对应设置Image$$RO$$base,

■-rw-base选项对应设置Image$$RW$$base。

45

使用配置文件定义映像文件的地

址映像

-在生成映像文件时，ARM连接器需要

知道下列信息：

■分组信息决定如何将各个输入段组

织成相应的输出段和域。

■定位信息决定各个域在存储空间中

的起始地址。

46

ADS编译成功后输出的映像文件内

I部成分统计表举例

Imagecomponentsizes

CodeRODataRWDataZIDataDebug

32169601014020796ObjectTotals

8814416032235383174019552LibraryTotals

CodeRODataRWDataZIDataDebug

9136016992235384188040348GrandTotals

TotalROSize(Code+ROData)93059(90.88kB)

TotalRWSize(RWData+ZIData)3844115(3754.02kB)

TotalROMSize(Code+ROData+RW95294(93.06kB)

Data)

TranslationtoPlainbinaryformatsuccessful.

映像文件统计报告

■在ADS集成开发环境下，对工程文件进行编译

之后，会输出一个映像文件的统计报告。该报

告中会分别给出目标文件（.0）文件和库（.a）

文件中5种组成成分的占空间大小。这5种组成

成分是：代码、R0数据、RW数据、ZI数据和

Debug数据，如图6-7所示。此外，还会分别给

出总R0空间（代码+R0数据）、总RW空间

（RW数据+ZI数据）和总ROM空间（代码+R0

数据+RW数据）的大小。

48

4.1ARM汇编语言特性

■4.1.1行格式、预定义名和内建变量

■L行格式

■在ARM汇编语言模块中，源代码行的一般格

式是：

■{symbol}{instruction|directive|pseudoJnstruction}

{;comment}

■也就是：

-{符号}{指令|指示符|伪指令}{；注释}

49

*

■上述行格式中用大括号括起来的三部分是

可选的。如果一行中没有symbol,指令|指

示符I伪指令不能从第1列位置开始，指令|

指示符I伪指令前面必须放置空格或Tab（

制表符）字符。

50

□l__每一_条_指令的-助记符可以使用全部大写或全部小写字符

,但不能在同一条指令的助记符中大、小写混用。

■指示符必须大写。

■指令中每一个寄存器名能够全部大写或全部小写，但不

能大、小写混用。

■行格式中symbol通常是标号dabel）,在指令或伪指

令前它总是标号，在某些指示符前它是表示变量或常量

的符号（symbol）。

■行格式中symbol必须从第一列开始，不能含任何如空格

或Tab的字符，详见本节符号命名规则部分。

51

2.预定义寄存器和协处理器名

!ARM汇编器对ARM的寄存器进行了预定义,所有

的寄存器和协处理器名都是大小写敏感的。

-⑴预定义寄存器名

-⑵预定义程序状态寄存器名

-⑶预定义浮点寄存器名

-(4)预定义协处理器名和协处理器寄存器名

52

预定义变量1

・预定义的寄存器如下I

■,R0~R15和r0~rl5；

■,al~a4（参数、结果或临时寄存器，与

r0~r3同义）；

■,vl~v8（变量寄存器,与r4~rll同义）；

■,sb和SB（静态基址寄存器，与r9同义）；

■,sl和SL（堆栈限制寄存器，与rlO同义）；

■,fp和FP（帧指针，与同义）；

■,ip和IP（过程调用中间临时寄存器，与「12同

义）；

预定义变量2

,sp和SP（堆栈指针,与门3同义）；

,|r和LR（链接寄存器，与「14同义）；

・pc和PC（程序计数器，与「15同义）；

,cpsr和CPSR（程序状态寄存器）；

,spsr和SPSR（程序状态寄存器）；

・f0~f7和F0~F7（FPA寄存器）；

・s0~s31和S0~S31（VFP单精度寄存器）；

・d0~dl5和D0~D15（VFP双精度寄存器）；

■p0-pl5（协处理器0~15）；

-C0-C15（协处理器寄存器0~15）。

3.内建变量

■内建变量(builtinvariables)见表律1,

它们是由ARM汇编器定义过的。内建变

量不能用SETA、SETL或SETS指示符设置

,它们能被用在表达式或条件中，如：

■IF{ENDIAN}="big»

■IF{ARCHITECTURE}=、'4T〃

内置变量2

赤曷______________含义

{PC}或.当前指令的地址

何庆可或@存储区位置计数器的当前值

{TRUE}逻辑常量真

{FALSE}逻辑常量假

{OPT}当前设置列表选项值，OPT用来保存当前列表选项，改变选项值，恢复它的原始值

{CONFIG}如果汇编器汇编ARM代码，则值为32；如果汇编器汇编Thumb代码，则值为16

{ENDIAN}如果汇编器在大端模式下，则值为big；如果汇编器在小端模式下，则值为little

内置变量3

到!味J把哪帏井生渊AK1Vl代“时》则恒•为JZ;如果/L通砧制1nun1D1Lg,则值为lb,卜回乂

{CPU}选定的CPU名，缺省时为ARM7TDMI

{FPU}选定的FPU名，缺省时为SoftVFP

{ARCHITECTURE}选定的ARM体系结构的值；3,3M,4,4T和4TxM

{PCSTOREOFFSET}STRpc,或STMRb,[...PC]指令的地址和PC存储值之间的偏移量

{ARMASM_VERSION}ARM汇编器的版本号，为整数

或|ads$version|

4.1.2ARM伪指令与Thumb伪指令

■ARM汇编器支持ARM伪指令和Thumb伪指令，在

汇编时把它们翻译成适当的ARM或Thumb指令组

合。

■全部ARM和Thumb伪指令见表4-2。Thumb伪指

令在表中用(Thumb)标出。

■虽然表4-2中Thumb伪指令ADR、LDR和NOP与

ARM伪才旨令ADR、LDR和NOP格式完全相同，但

相同的伪指令出现在程序中Thumb代码区，汇编

器识别为Thumb伪指令；出现在ARM代码区汇编

器识别为ARM伪指令。

58

LADRARM伪指令

■ADR伪指令装入一个相对程序或相对寄

存器的地址到一个寄存器。

■⑴格式

■ADR{condition}register,expression

59

■⑵使用

■使用中，ADR总是被汇编成一条指令。汇编器试图产

生一条ADD或SUB指令，装入地址。如果不能用一条

指令构造出地址，则产生错误信息，汇编失败。

■如果expression是相对程序的，计算产生的地址必须

与ADR伪指令在同一个代码区域。

■⑶使用举例

■TestiMOVrl,#0

■ADRr2,Testi

；产生指令SUBr2,pc,#0xC

60

2.ADRLARM伪指令

■ADRL伪指令装入一个相对程序或相对寄

存器的地址到一个寄存器。与ADR伪指

令功能相似，但ADRL比ADR能装入更大

的地址范围，原因是ADRL产生两条数据

处理指令。

■⑴格式

ADRL{condition}register,expression

61

■（2）使用

■使用中，ADRL总是被汇编成2条指令。如果汇编器不

能以2条指令构造出地址，则产生错误信息，汇编失败

O

■如果expression是相对程序的，它必须计算产生一个与

ADRL伪指令在同一个代码区域的地址，否则在随后的

连接时，地址可能出了范围。

■⑶使用举例

■startMOVr0,#10

■ADRLr4,start+60000

■;产生指令ADDr4,pc,#0xe800

■;ADDr4,r4,#0x254

62

3.LDRARM伪指令

■LDR伪指令装入二个32位常数值或一个地址到

一个寄存器。

■⑴格式

■LDR{condition}register,=[expression|label-expression]

■⑵使用

■使用LDR伪指令有两个主要目的，一是当一个立即数

的值由于超了范围，不能用MOV和MVN指令装入到一

个寄存器时，用LDR伪指令产生一个文字池常数；二

是装入一个相对程序或外部的地址到一个寄存器。

■⑶使用举例

LDRrO,=Oxlff;装入Oxlff到rO

LDRrl,=label;装入山bel地址到门63

4.NOPARM伪指令

■对NOP伪指令，汇编器产生什么也不操作的

ARM指令：MOVrO,rOo

■⑴格式

■NOP

64

■5.ADRThumb伪指令

■ADR伪指令装入一个相对程序或相对寄存器的

地址到一个寄存器。

■⑴格式

■ADRregister,expression

■⑵使用

■使用中，在Thumb状态，ADR只能产生字对齐

的地址。要使用ALIGN指示符去确认expression

是字对齐的。

-若表达式是相对程序的，必须计算产生一个与

ADR伪指令在同一个代码区域的地址。65

■⑶使用举例

■ADRr3,testexml

■;产生指令ADDr3,pc,#nn

■;code

■ALIGN

■testexm1DCW1,2,3,4

66

■6.LDRThumb伪指令

■LDR伪指令装入一个32位常数值或一个地址到一个低寄

存器中。

■⑴格式

■LDRregister,=[expression|label-expression]

■（2）使用

■使用LDR伪指令有两个主要目的，一是当一个立即数的

值由于超出MOV指令的范围，不能装入一个寄存器时，

产生文字池常数；二是装入一个相对程序或外部的地址

到一个寄存器。

■⑶使用举例

■LDRrO,=OxOffe;装入OxOffe到rO

■LDRrl,=labeladdr;装入labegddr地址到rl

67

■7.MOVThumb伪指令

■MOV伪指令传送一个低寄存器的值到另一个低

寄存器(r0-r7)o而MOV指令不能传送一个低

寄存器的值到另一个低寄存器。

■(1)格式

■MOVRd,Rs

■⑵使用

■在使用中，汇编器将MOV伪指令变成带立即数

的ADD指令，指令中立即数的值为0。

■⑶使用举例

■MOVRd,Rs;产生指令ADDRd,Rs,#0

68

■8.NOPThumb伪指令

■对NOP伪指令，汇编器产生什么也不操

作的Thumb指令：MOVr8/8。

■⑴格式

■NOP

69

4.1.3符号(symbols)

与指示符(directives)

■使用符号能够代表变熹"地址和数值常数。符

号代表地址时，也称为标号。

■1.符号命名规则

■符号命名遵守以下规则：

-⑴在符号名中可以使用大写字母、小写字母、数字

字符或下划线字符。

-⑵除了局部标号外，不允许在符号名的第一个字符

位置使用数字字符。

-⑶符号名中对大、小写字母是敏感的。

-⑷在符号名中所有的字符是有意义的。

70

-⑸在它们的作用范围内，符号名必须是唯一的。

■⑹符号名必须不使用内建变量名、预定义寄存器名和

预定义协处理器名。

■⑺符号名应该不使用与指令助记符或指示符相同的名

字。

■⑻如果需要在符号名中使用更大范围的字符，使用如

下举例的格式为符号名划界线：

■|C$$code|

■其中两边的两条竖线不是符号的一部分，只用于为符

号名划界线，它们之间不允许使用竖线、分号和换行符

71

■2.变量(variables)

-变量有三种类型：

①•数值

②•逻辑

③・串

■变量的类型不能被改变，变量的值可以

被改变。

72

■3.汇编时串变量的替换

■可以使用串变量作为汇编语言的一整行或一行

的一部分。如果在某一位置使用的串变量带有

巧’作为前缀，则汇编器用串变量的值替换串变

量。巧，字符通知汇编器，在检查一行的语法前

替换源代码行的串。

■使用，'标记变量名结束，如果变量名后有跟随

的字符，替换后跟随在串变量的值后，

■4.标号(labels)

■⑴相对程序的标号

■⑵相对寄存器的标号

■⑶绝对地址

73

■5.局部标号(locallabels)

■局部标号使用0~99范围内的一个数，可以有选

择地在其后跟随一个表示当前范围的名字。

■局部标号用在指令中，指出分支的目标处。

■局部标号格式为：

■n{routname)

74

■6.常量

■常量由数值常量、串常量、布尔常量和字符常量组成。

■⑴数值常量

-数值常量在汇编语言中采用以下三种形式：

■•十进制数，例如234；

■•十六进制数，例如0x7b或0x7B；

■,n进制数，格式为n_xxx,n是2~9之间的一个基数，

xxx是这个基数下的残值，例如8_375,表示基数为8（

八进制数），数值为375。

-⑵串常量

■⑶布尔常量

■⑷字符常量

75

■使用举例:

■anumSETA3500;假定anum在以前声明过

■addrDCDOxOOff；十六进制数

■DCDOxOOFF；十六进制数

■DCD2_11000011;二进制数

■bnumSETA8_74007

■;假定bnum在以前声明过，八进制数

■LDRn,=6A5；字符

76

■7.指示符(directives)

-汇编器提供指示符用来支持：

-⑴定义数据结构和为数据分配空间；

-⑵文件分隔成逻辑上的一个或多个区域；

-⑶错误报告和汇编列表控制；

■⑷符号定义；

■⑸条件汇编和重复汇编，以及在一个文件中包含辅助

文件。

77

指示符1--符号定义指示符(1)

指示符■功能

声明和初始化一个全局算术变量，初始值为0

GBLL声明和初始化一个全局逻辑变量，初始值为{FALSE}

GBLS声明和初始化一个全局字符串变量，初始值为空

।r1△声明和初始化一个局部算术变量，初始值为0。局部算术变

量只能在宏中进行声明。

IC.声明和初始化一个局部逻辑变量，初始值为《FALSE＞。局

部逻辑变量只能在宏中进行声明。

,riq声明和初始化一个局部字符串变量，初始值为空。局部字

符串变量只能在宏中进行声明。

SETA给一个局部或全局算术变量置值

SETL给一个局部或全局逻辑变量置值_

SETS给一个局部或全局字符串变量置值

78

4指示符1-一符号定义指示符(2)

RLIST给寄存器集命名

CN给一个协处理器寄存器命名

CP给一个特定协处理器命名，协处理器号为0~15

DN给一个双精度VFP寄存器命名

SN给一个单精度VFP寄存器命名

FN给一个特定的浮点寄存器命名

79

指示符2-一数据定义指示符⑴

LTORG指示汇编器汇编当前文字池

…或MAP置存储映射的起点到一个特定的地址

#或FIELD描述指示符所定义的存储映射中的空间

%或SPACE定义一块值为0的存储器区域

二或DBC分配一个或多个字节

&或DCD分配一个或多个字，从4字节边界开始

DCDU分配一个或多个字，但不一定从4字节边界开始

DCDO分配以字边界开始的存储区域，并指定初始值为到

静态基址寄存器的偏移

80

指示符2--数据定义指示符⑵

DCFD分配给双精度浮点数一段以字边界开始的内存区域

DCFDU分配给双精度浮点数一段以任意边界开始的内存区域

DCFS分配给单精度浮点数一段以字边界开始的内存区域

DCFSU分配给单精度浮点数一段以任意边界开始的内存区域

DCI分配以字边界开始的存储区域，并指定初始值。标记此地

址存储的是代码而不是数据

DCQ分配给双精度浮点数一段以4字节边界开始的内存区域

DCQU分配给双精度浮点数一段以任意边界开始的内存区域

DCW分配给一个或多个半字以半字边界开始的内存区域

DCWU分配给一个或多个半字以任意边界开始的内存区域

DATA标识一个标号是代码段中数据的标号，该符号后是DCB或

DCD

81

I指示符3-一报告指示符

ASSERT对于声明错误，在第二次汇编时

产生错误信息

!或INFO在汇编时显示信息

OPT可在源代码中设置列表选项

TTL在一个列表文件每页的开始插入

一个标题，每一页的标题在下一

个TTL之前都有效

SUBT在一个列表文件的页中设置一个

子标题，每一页的子标题在下一

个SUBT之前都有效

82

4指示符4-一汇编控制指示符⑴

［或IF这三个符号连用，进行条件汇编

］或ENDIF

MACRO这二个符号连用，定义一个宏定

义

MEND

83

■指示符4--汇编控制指示符⑵

用来在结束前退出宏定义

WHILE这二个符号连用，进行重复汇编

WEND

84

指不符5一杂项指小符(1)

ALIGN从一个字边界开始

AREA指示汇编器汇编一段新的代码或

数据部分

CODE16指示汇编器将随后的指令作为16

位Thumb指令

CODE32指示汇编器将随后的指令作为32

位ARM指令

END表示源程序的结束

85

&指示符5--杂项指示符⑵

ENTRY指向程序的入口，一个源文件中

只能有一个ENTRY

*或EQU对一个常量赋予一个符号名

说明了由链接器在目标和库文件

EXPORT或GLOBAL中使用的符号

提供汇编器在当前汇编中未曾定

IMPORT或EXTERN义的符号名

包含一个文件，在GET处汇编包含

GET或INCLUDE的文件

86

指不符5一杂项指不符(3)

INCBIN包含一个未被汇编过的文件

KEEP指示汇编器保留符号表中的局部符

号

NOFP在汇编语言程序中禁止浮点指令

REQUIRE指示两段之间的依赖关系

REQUIRES指示当前文件请求堆栈为8字节对准

87

指不符5--杂项指不符(4)

PRESERVES指示当刖文件保持堆栈为8字节对

准

RN给特定的寄存器命名

ROUT标记局部标号使用范围的界面

汇编指令与指示符应用实例--2440init代码分析

88

4.1.4与代码有关的指示符

■LAREA、ENTRY和END指示符使用程序举例

-【例4.1］用ARM汇编语言编写的汇编语言模块举例。

■（程序见参考书）

■①定义区域的AREA指示符

■②声明汇编程序入口点的ENTRY指示符

■③应用程序执行

■④应用程序终止

■⑤源程序结束的END指示符

89

■2.CODE32、C0DE16指示符使用程序举例

■用于选择指令集的C0DE16和CODE32指示符

■⑴格式

■格式分别是：

■C0DE16

■CODE32

■（2）使用

■在ARM状态当使用BX指令分支到Thumb指令时，使用

CODEI60C0DE16放置在分支目标处代码的前面。当

从Thumb状态分支到ARM指令时，使用CODE32。

CODE32放置在分支目标处代码的前面。

90

■⑶使用举例

■使用举例1：这个例子给出如何从ARM指令分

支到Thumb指令。

-AREAARMtoThumb,CODE,READONLY

-；这个区域开始于ARM状态

■ADRrl,testl+l

-;装入地址，设置最低位为1

-BXrl

-;分支并且改变指令集

-CODE16;跟随指令为Thumb指令

-testlMOVr0,#20;Thumb指令

91

■3.禁止浮点运算的NOFP指示符

■NOFP指示符表明在一个汇编语言源文件中

不接受浮点指令。

■⑴格式

■NOFP

■⑵使用

■使用NOFP指示符确认在软件或目标硬件不支

持浮点指令的情况下，程序中没有使用浮点

指令。

92

■4■定义局部标号使用范围的ROUT指示符

■ROUT指示符标记局部标号使用范围的界线。

■⑴格式

■{name}ROUT

■（2）使用

■在使用中，ROUT指示符限制了局部标号的使用范围。

这使得程序员容易避免偶然引用一个错误的标号这种

情况的发生。如果不存在ROUT指示符，局部标号的使

用范围是整个AOF区域。如果存在ROUT指示符，局部

标号的使用范围在两个ROUT之间。

■使用name选项用于保证每次引用正确的标号。如果标

号名或引用标号名与ROUT指示符前面的名字不匹配，

汇编器产生错误信息，汇编失败。

93

■⑶使用举例（见参考书）

94

4.1.5与数据定义有关的指示符

卜1.在代码中使用数据的DATA指示符

:DATA指示符通知汇编器,这个标号是在代码中

的数据标号，这意味着标号是在代码段中的数据

的地址。

■⑴格式

■labelDATA

■⑵使用

■使用时，如果需要在Thumb代码区域用到某一个

数据定义指示符，如DCD、DCB和DCW,定义数

据时，必须使用DATA指示符。

95

⑶使用举例

AREAtest,CODE

Thumb_Code;code

;code

MOVpc,lr

ThumbDataDATA

DCB2,5,8

96

■2.分配存储器字节的DCB指示符

■DCB也可以用=指示符代替。

■DCB指示符分配一个或多个存储器中的字节，

并且定义初始运行时的存储器内容。

■（1）格式

■{label}DCBexpression{expression}...

■⑵使用

■如果需要在Thumb代码中用DCB定义带标号的

数据，必须使用DATA指示符。

■如果DCB后跟随着指令，应该使用ALIGN指示符

去确认指令存放是边界对齐的。

■⑶使用举例（见参考书）

97

■3.分配存储器半字的DCW和DCWU指示符

■DCW指示符分配一个或多个存储器中的半字，

以2字节边界对齐，定义初始运行时的存储器

内容。

■DCWU与DCW的区别是：DCWU不要求以2字节

边界对齐。

■(1)格式

■格式分别是：

■{label}DCWexpression{,expression}...

■{label}DCWUexpression{,expression)...9

■⑵使用

■使用时，如果需要在Thumb代码中用DCW(

DCWU)定义一个带标号的数据，必须使用

DATA指示符。

■如果DCW(DCWU)后跟随着指令，要使用

ALIGN指示符，确认指令是字边界对齐的。

■⑶使用举例(见参考书)

99

■4.分配存储器字的DCD和DCDU指示符

■■DCD也可以用&指示符代替。

■■DCD指示符分配1个或多个存储器中的字,4字

节边界对齐，