第8章ARM汇编语言与嵌入式C溷合编程2.ppt
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1、配套教材: ARM嵌入式系统结构与编程, 邱铁 编著,清华大学出版社,2009,3,ARM嵌入式系统结构与编程,第8章 ARM汇编语言与嵌入式C混合编程,本章首先简要的介绍了嵌入式C语言的编程规范,嵌入式开发中常用的位运算与控制位域及在嵌入式C程序设计中要注意的问题,为读者进行嵌入式C程序设计打基础。然后介绍在ARM汇编语言与嵌入式C语言进行相互调用的标准(AAPCS),并以大量的实例说明了相互调用应注意的问题。,内容提要,81 嵌入式C编程规范 82 嵌入式C程序设计中的位运算 83 嵌入式C程序设计中的几点说明 84 嵌入式C程序设计格式 85 过程调用标准ATPCS与AAPCS 86 A
2、RM汇编语言与嵌入式C混合编程,8.5过程调用标准ATPCS与AAPCS,过程调用标准ATPCS(ARM-Thumb Produce Call Standard)规定了子程序间相互调用的基本规则, ATPCS规定子程序调用过程中寄存器的使用规则、数据栈的使用规则及参数的传递规则。 2007年,ARM公司推出了新的过程调用标准AAPCS(ARM Architecture Produce Call Standard),它只是改进了原有的ATPCS的二进制代码的兼容性。,8.5.1寄存器使用规则,(1)子程序间通过寄存器R0R3传递参数,寄存器R0R3可记作A1A4。被调用的子程序在返回前无须恢复寄
3、存器R0R3的内容。,(2)在子程序中,ARM状态下使用寄存器R4R11来保存局部变量,寄存器R4R11可记作V1V8;Thumb状态下只能使用R4R7来保存局部变量。,(3)寄存器R12用作子程序间调用时临时保存栈指针,函数返回时使用该寄存器进行出栈,记作IP;在子程序间的链接代码中常有这种使用规则。 (4)通用寄存器R13用作数据栈指针,记作SP。,(5)通用寄存器R14用作链接寄存器 ; (6)通用寄存器R15用作程序计数器,记作PC 。,8.5.2数据栈使用规则,过程调用标准规定数据栈为FD类型,并且对数据栈的操作时要求8字节对齐的。,8.5.3参数传递规则,1参数个数可变的子程序参数
4、传递规则 对于参数个数可变的子程序,当参数个数不超过4个时,可以使用寄存器R0R3来传递;当参数个数超过4个时,还可以使用数据栈进行参数传递。,参数个数固定的子程序参数传递规则 如果系统不包含浮点运算的硬件部件且没有浮点参数时,则依次将各参数传送到寄存器R0R3中,如果参数个数多于4个,将剩余的字数据通过数据栈来传递; 如果包括浮点参数则要通过相应的规则将浮点参数转换为整数参数,然后依次将各参数传送到寄存器R0R3中。如果参数多于4个,将剩余字数据传送到数据栈中,入栈的顺序与参数顺序相反,即最后一个字数据先入栈。,如果系统包含浮点运算的硬件部件,将按照如下规则传递: 各个浮点参数按顺序处理 为
5、每个浮点参数分配寄存器。分配方法是:找到编号最小的满足该浮点参数需要的一组连续的FP寄存器进行参数传递。,子程序结果返回规则 (1)结果为一个32位的整数时,通过寄存器R0返回;结果为一个64位整数时,通过寄存器R0,R1返回。 (2)结果为一个浮点数时,可以通过浮点运算部件的寄存器F0、D0或者S0来返回;结果为复合型的浮点数(如复数)时,可以通过寄存器F0Fn或者0n来返回。 (3)对于位数更多的结果,需要通过内存来传递。,86 ARM汇编语言与嵌入式C混合编程,在嵌入式程序设计中,有些场合(如对具体的硬件资源进行访问)必须用汇编语言来实现,可以采用在嵌入式C语言程序中嵌入汇编语言或嵌入式
6、C语言调用汇编语言来实现。,过程调用标准ATPCS/AAPCS是学习嵌入式程序调用的基础内容,详细说明请参考教材ARM嵌入式系统结构与编程第8章8.5节,8.61 内嵌汇编,(1)ARM开发工具编译环境下内嵌汇编语法格式,ARM开发工具编译环境下实例,(2)GNU ARM环境下内嵌汇编语法格式,GNU ARM环境下实例,2.内嵌汇编的局限性 ARM开发工具编译环境下内嵌汇编语言,指令操作数可以是寄存器、常量或C语言表达式。可以是char、short或int类型,而且是作为无符号数进行操作。 当表达式过于复杂时需要使用较多的物理寄存器,有可能产生冲突。 GNU ARM编译环境下内嵌汇编语言ARM
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