ARM匯編常用偽操作總結(jié)

在分析 2410 工程中啟動(dòng)代碼的過程中，除了一些常用的匯編如 ldr,str,bic 等，還有一些很陌生的符號(hào)讓我們很困惑，到網(wǎng)上一查資料，噢，原來是 ARM 的一些偽操作。為了在閱讀啟動(dòng)代碼的過程中不會(huì)出現(xiàn)很大的閱讀與理解障礙，就總結(jié)了啟動(dòng)代碼中用到的偽操作以供熟悉和查閱
PS: 這里說一下自己對(duì)匯編指令的看法，感覺就如英語單詞似的，在進(jìn)行閱讀之前必須具備一些詞匯量，但不需要精記，因?yàn)榫浀脑捔刻筇s，不容易掌握，效果也不好。最好的方法是一些單詞有一些大概的印象，也就是粗記，然后在閱讀中不斷的加強(qiáng)印象，最終牢固掌握它。
所以在這里不需要對(duì)所有的偽操作都記牢，配合著小例子先對(duì)其有個(gè)印象，然后在看啟動(dòng)代碼的過程中不斷的復(fù)習(xí)查閱，就能很快掌握之～～
全局操作
GET (或 INCLUDE )
語法格式：
GET 文件名
GET 偽操作用于將一個(gè)源文件包含到當(dāng)前的源文件中 ，并將被包含的源文件在當(dāng)前位置進(jìn)行匯編處理。可以使用 INCLUDE 代替 GET ?？梢允褂寐窂叫畔?路徑信息中可以包含空格)。
匯編程序中常用的方法是在某源文件中定義一些宏指令，用 EQU 定義常量的符號(hào)名稱，用 MAP 和 FIELD 定義結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)類型，這樣的源文件類似于 C 語言中的 .H 文件。然后用 GET 偽操作將這個(gè)源文件包含到其他的源文件中。使用方法與 C 語言中的 include “*.h” 相似。
GET 偽操作只能用于包含源文件，包含目標(biāo)文件需要使用 INCBIN 偽操作
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
GET a1.s ;通知編譯器當(dāng)前源文件包含源文件 a1.s
GET C:\project\file2.s ;通知編譯器當(dāng)前源文件包含源文件 C:\project\file2.s
END
AREA
語法格式：
AREA 段名 屬性 1 ，屬性 2 ， ……
AREA 偽指令用于定義一個(gè)代碼段或數(shù)據(jù)段 。其中，段名若以數(shù)字開頭，則該段名需用 “ | ” 括起來，如 |1_test| 。還有一些代碼段具有約定的名稱，如 |.text| 表示 C 語言編譯器產(chǎn)生的代碼段或者是與 C 語言庫相關(guān)的代碼段。
屬性字段表示該代碼段(或數(shù)據(jù)段)的相關(guān)屬性，多個(gè)屬性用逗號(hào)分隔。常用的屬性如下：
— CODE 屬性：用于定義代碼段，默認(rèn)為 READONLY 。
— DATA 屬性：用于定義數(shù)據(jù)段，默認(rèn)為 READWRITE 。
— NOINIT 屬性：指定本數(shù)據(jù)段僅僅保留了內(nèi)存單元，而沒有將各初始值寫入內(nèi)存單元，或者將各內(nèi)存單元初始化為 0.
— READONLY 屬性：指定本段為只讀，代碼段默認(rèn)為 READONLY 。
— READWRITE 屬性：指定本段為可讀可寫，數(shù)據(jù)段的默認(rèn)屬性為 READWRITE 。 使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
該偽操作定義了一個(gè)代碼段，段名為 Init ，屬性為只讀
ENTRY
語法格式：
ENTRY
ENTRY 偽操作用于指定匯編程序的入口點(diǎn) 。在一個(gè)完整的匯編程序中至少要有一個(gè) ENTRY (也可以有多個(gè)，當(dāng)有多個(gè) ENTRY 時(shí)，程序的真正入口點(diǎn)由鏈接器指定)，但在一個(gè)源文件里最多只能有一個(gè) ENTRY (可以沒有)。
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
ENTRY ;指定應(yīng)用程序的入口點(diǎn)
……
END
語法格式：
END
END 偽操作用于通知編譯器已經(jīng)到了源程序的結(jié)尾 。
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
……
END ;指定應(yīng)用程序的結(jié)尾
符號(hào)操作
ALIGN
語法格式：
ALIGN { 表達(dá)式 { ，偏移量 }}
ALIGN 偽指令可通過添加填充字節(jié)的方式，使當(dāng)前位置滿足一定的對(duì)其方式 。其中，表達(dá)式的值用于指定對(duì)齊方式，可能的取值為 2 的冪，如 1 、 2 、 4 、 8 、 16 等。若未指定表達(dá)式，則將當(dāng)前位置對(duì)齊到下一個(gè)字的位置。偏移量也為一個(gè)數(shù)字表達(dá)式，若使用該字段，則當(dāng)前位置的對(duì)齊方式為： 2 的表達(dá)式次冪+偏移量。
下面的情況中，需要特定的地址對(duì)齊方式：
1 ) Thumb 的宏指令 ADR 要求地址是字對(duì)齊的，而 Thumb 代碼中地址標(biāo)號(hào)可能不是字對(duì)齊的。這時(shí)就要使用偽操作 ALIGN 4 使 Thumb 代碼中的地址標(biāo)號(hào)字對(duì)齊。
2 ) 由于有些 ARM 處理器的 CACHE 采用了其他對(duì)齊方式，如 16 字節(jié)的對(duì)齊方式，這時(shí)使用 ALIGN 偽操作指定合適的對(duì)齊方式可以充分發(fā)揮該 CACHE 的性能優(yōu)勢。
3 ) LDRD 以及 STRD 指令要求內(nèi)存單元是 8 字節(jié)對(duì)齊的。這樣在為 LDRD/STRD 指令分配的內(nèi)存單元前要使用 ALIGN 8 實(shí)現(xiàn) 8 字節(jié)對(duì)齊方式。
4 ) 地址標(biāo)號(hào)通常自身沒有對(duì)齊要求。而在 ARM 代碼中要求地址標(biāo)號(hào)是字對(duì)齊的，在 Thumb 代碼中要求字節(jié)對(duì)齊。這樣需要使用合適的 ALIGN 偽操作來調(diào)整對(duì)齊方式。
使用示例：
在 AREA 偽操作中的 ALIGN 與 ALIGN 偽操作中表達(dá)式含義是不同的
AREA Init ， CODE ， READONLY ， ALIEN = 3 ;指定后面的指令為 8 字節(jié)對(duì)齊。
CODE16 、 CODE32
語法格式：
CODE16 (或 CODE32 )
CODE16 偽操作告訴編譯器，其后的指令序列為 16 位的 Thumb 指令 。
CODE32 偽操作告訴編譯器，其后的指令序列為 32 位的 ARM 指令 。
若在匯編源程序中同時(shí)包含 ARM 指令和 Thumb 指令時(shí)，可用 CODE16 偽操作通知編譯器其后的指令序列為 16 位的 Thumb 指令， CODE32 偽操作通知編譯器其后的指令序列為 32 位的 ARM 指令。因此，在使用 ARM 指令和 Thumb 指令混合編程的代碼里，可用這兩條偽操作進(jìn)行切換，但注意他們只是告訴編譯器其后指令的類型，本身并不能對(duì)處理器進(jìn)行程序狀態(tài)的切換。
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
……
CODE32 ;通知編譯器其后的指令為 32 位的 ARM 指令
LDR R0 ，= NEXT + 1 ;將跳轉(zhuǎn)地址放入寄存器 R0
BX R0 ;程序跳轉(zhuǎn)到新的位置執(zhí)行，并將處理器切換到 Thumb 工作狀態(tài)
……
CODE16 ;通知編譯器其后的指令為 16 位的 Thumb 指令
NEXT LDR R3 ，= 0x3FF
……
END ;程序結(jié)束
EQU ( “ * ” )
語法格式：
名稱 EQU 表達(dá)式 { ，類型 }
EQU 偽操作用于為程序中的常量、基于寄存器的值和程序中的標(biāo)號(hào)定義一個(gè)字符名稱，其作用類似于 C 語言中的# define 。
名稱為 EQU 偽操作定義的字符名稱，表達(dá)式為基于寄存器的地址值、程序中的標(biāo)號(hào)、 32 位的地址常量或者 32 位的常量。當(dāng)表達(dá)式為 32 位的常量時(shí)，可以指定表達(dá)式的數(shù)據(jù)類型，可以有以下三種類型：
CODE16 、 CODE32 和 DATA
使用示例：
Test EQU 50 ;定義標(biāo)號(hào) Test 的值為 50
Addr EQU 0x55 ， CODE32 ;定義 Addr 的值為 0x55 ，且該處為 32 位的 ARM 指令。
EXPORT (或 GLOBAL )
語法格式：
EXPORT 符號(hào) {[WEAK]}
EXPORT 偽操作聲明一個(gè)符號(hào)可以被其他文件引用，相當(dāng)于聲明了一個(gè)全局變量 。 EXPORT 可用 GLOBAL 代替。符號(hào)在程序中區(qū)分大小寫， [WEAK] 選項(xiàng)聲明其他的同名符號(hào)優(yōu)先于該符號(hào)被引用。
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
EXPORT DoAdd ;下面的函數(shù)名稱 DoAdd 可以被其他源文件引用
DoAdd ADD r0,r0,r1
END
IMPORT
語法格式：
IMPORT 符號(hào) {[WEAK]}
IMPORT 偽操作告訴編譯器當(dāng)前的符號(hào)不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號(hào) ，而且不論本源文件是否實(shí)際引用該符號(hào)，該符號(hào)均會(huì)被加入到本源文件的符號(hào)表中符號(hào)在程序中區(qū)分大小。
符號(hào)在程序中區(qū)分大小寫， [WEAK] 指定這個(gè)選項(xiàng)后，如果符號(hào)在所有的源文件中都沒有定義，編譯器也不會(huì)產(chǎn)生任何錯(cuò)誤信息，同時(shí)編譯器也不會(huì)到當(dāng)前沒有被 INCLUDE 進(jìn)來的庫中去查找該符號(hào)。
使用 IMPORT 偽操作聲明一個(gè)符號(hào)是在其他源文件中定義的。如果連接器在連接處理時(shí)不能解析該符號(hào)，而 IMPORT 偽操作中沒有指定 [WEAK] 選項(xiàng)，則連接器會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤。如果連接器在連接處理時(shí)不能解析該符號(hào)，而 IMPORT 偽操作中指定了 [WEAK] 選項(xiàng)，則連接器將不會(huì)報(bào)告錯(cuò)誤，而是進(jìn)行下面的操作：
1 ) 如果該符號(hào)被 B 或者 BL 指令引用，則該符號(hào)被設(shè)置成下一條指令的地址，該 B 或者 BL 指令相當(dāng)于一條 NOP 指令
2 ) 其他情況下該符號(hào)被設(shè)置為 0.
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
IMPORT Main ;通知編譯器當(dāng)前文件要引用標(biāo)號(hào) Main ，但 Main 在其他源文件中定義 ……
END
EXTERN
語法格式：
EXTERN 符號(hào) {[WEAK]}
EXTERN 偽操作告訴編譯器當(dāng)前的符號(hào)不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號(hào)。如果本源文件沒有實(shí)際引用該符號(hào)，該符號(hào)將不會(huì)被加入到本源文件的符號(hào)表中。
注：與 IMPORT 的不同之處
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
EXTERN Main ;通知編譯器當(dāng)前文件要引用標(biāo)號(hào) Main ，但 Main 在其他源文件中定義 ……
END
控制操作
MACRO MEND
語法格式：
MACRO
[$ label] macroname{ $ parameter1 ， $ parameter ，…… }
指令序列
MEND
MACRO 偽操作標(biāo)識(shí)宏定義的開始， MEND 標(biāo)識(shí)宏定義的結(jié)束。用 MACRO 及 MEND 定義一段代碼，稱為宏定義體，這樣在程序中就可以通過宏指令多次調(diào)用該代碼段。
其中， $ label 在宏指令被展開時(shí)， label 會(huì)被替換成相應(yīng)的符號(hào)，通常是一個(gè)標(biāo)號(hào)。在一個(gè)符號(hào)前使用 $ 表示程序被匯編時(shí)將使用相應(yīng)的值來替代 $ 后的符號(hào)。
macroname 為所定義的宏的名稱。
$parameter 為宏指令的參數(shù)。當(dāng)宏指令被展開時(shí)將被替換成相應(yīng)的值，類似于函數(shù)中的形式參數(shù)，可以在宏定義時(shí)為參數(shù)指定相應(yīng)的默認(rèn)值。
宏指令的使用方式和功能與子程序有些相似，子程序可以提供模塊化的程序設(shè)計(jì)、節(jié)省存儲(chǔ)空間并提高運(yùn)行速度。但在使用子程序結(jié)構(gòu)時(shí)需要保護(hù)現(xiàn)場，從而增加了系統(tǒng)的開銷，因此，在代碼較短且需要傳遞的參數(shù)較多時(shí)，可以使用宏匯編技術(shù)。
首先使用 MACRO 和 MEND 等偽操作定義宏。包含在 MACRO 和 MEND 之間的代碼段稱為宏定義體，在 MACRO 偽操作之后的一行聲明宏的原型(包含宏名、所需的參數(shù))，然后就可以在匯編程序中通過宏名來調(diào)用它。在源程序被匯編時(shí)，匯編器將宏調(diào)用展開，用宏定義體代替源程序中的宏定義的名稱，并用實(shí)際參數(shù)值代替宏定義時(shí)的形式參數(shù)。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/340834.htm
宏定義中的 $label 是一個(gè)可選參數(shù)。當(dāng)宏定義體中用到多個(gè)標(biāo)號(hào)時(shí)，可以使用類似 $label.$internallabel 的標(biāo)號(hào)命名規(guī)則使程序易讀。
MACRO 、 MEND 偽操作可以嵌套使用。
使用示例：
MACRO
$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel ; 宏的名稱為 HANDLER ，有 1 個(gè)參數(shù) $HandleLabel
$HandlerLabel
sub sp,sp,#4 ;decrement sp(to store jump address)
stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack(lr does not push because it return to original address)
ldr r0,=$HandleLabel ;load the address of HandleXXX to r0
ldr r0,[r0] ;load the contents(service routine start address) of HandleXXX
str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack
ldmfd sp!,{r0,pc} ;POP the work register and pc(jump to ISR)
MEND
;在程序中調(diào)用該宏
HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ ;通過宏的名稱 HANDLER 調(diào)用宏，其中宏的標(biāo)號(hào)為 HandlerFIQ ，參數(shù)為 HandleFIQ
HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ
HandlerUndef HANDLER HandleUndef
HandlerSWI HANDLER HandleSWI
HandlerDabort HANDLER HandleDabort
HandlerPabort HANDLER HandlePabort
;程序被匯編后，宏展開的結(jié)果
HandlerFIQ
sub sp,sp,#4
stmfd sp!,{r0}
ldr r0,=HandleFIQ
ldr r0,[r0]
str r0,[sp,#4]
ldmfd sp!,{r0,pc}
IF 、 ELSE 、 ENDIF
語法格式：
IF 邏輯表達(dá)式
指令序列 1
ELSE
指令序列 2
ENDIF
IF 、 ELSE 、 ENDIF 偽操作能根據(jù)條件把一段源代碼包括在匯編程序內(nèi)或者將其排除在程序之外。 [ 是 IF 偽操作的同義詞， | 是 ELSE 偽操作的同義詞， ] 是 ENDIF 偽操作的同義詞。
IF 、 ELSE 、 ENDIF 偽指令可以嵌套使用。
使用示例：
MACRO
MOV_PC_LR
[ THUMBCODE
bx lr
|
mov pc,lr
]
內(nèi)存操作
DCD “ & ”(或 DCDU )
語法格式：
標(biāo)號(hào) DCD ( 或 DCDU) 表達(dá)式
用于分配一段字內(nèi)存單元并用偽操作中指定的表達(dá)式初始化 。其中，表達(dá)式可以為程序中的標(biāo)號(hào)或數(shù)字表達(dá)式。
用 DCD 分配的字存儲(chǔ)單元是字對(duì)齊 的，而用 DCDU 分配的字存儲(chǔ)單元并不嚴(yán)格字對(duì)齊。
使用示例：
DataTest DCD 4,5,6 ; 其值分別為 4 ， 5 和 6 。
data2 DCD memaddr+4 ; 分配一個(gè)字單元，其值為程序中標(biāo)號(hào) memaddr 加 4 個(gè)字節(jié)
MAP ( “ ^ ” )
語法格式：
MAP 表達(dá)式 { ，基址寄存器 }
用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表的首地址 。
表達(dá)式可以為程序中的標(biāo)號(hào)或數(shù)字表達(dá)式，基址寄存器為可選項(xiàng)，當(dāng)基址寄存器選項(xiàng)不存在時(shí)，表達(dá)式的值即為內(nèi)存表的首地址，當(dāng)該選項(xiàng)存在時(shí)，內(nèi)存表的首地址為表達(dá)式的值與基址寄存器的和。
MAP 偽操作通常與 FIELD 偽操作配合使用來定義結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表。
使用示例：
MAP 0x100 ， R9 ; 定義結(jié)構(gòu)化內(nèi)存表首地址的值為 0x100 + R9 。
FILED ( “ # ” )
語法格式：
標(biāo)號(hào) FIELD 表達(dá)式
用于定義一個(gè)結(jié)構(gòu)化內(nèi)存表中的數(shù)據(jù)域 。
表達(dá)式的值為當(dāng)前數(shù)據(jù)域在內(nèi)存表中所占的字節(jié)數(shù)。
FIELD 偽操作常與 MAP 偽操作配合使用來定義結(jié)構(gòu)化的內(nèi)存表結(jié)構(gòu)。 MAP 偽操作定義內(nèi)存表的首地址， FIELD 偽操作定義內(nèi)存表中的各數(shù)據(jù)域的字節(jié)長度，并可以為每個(gè)數(shù)據(jù)域指定一個(gè)標(biāo)號(hào)供其他的指令引用。
注意 MAP 和 FIELD 偽操作僅用于定義數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并不實(shí)際分配存儲(chǔ)單元。
示例 1 ：
下面的偽操作序列定義一個(gè)內(nèi)存表，其首地址為固定地址 4096 ，該內(nèi)存表中包括 5 個(gè)數(shù)據(jù)域： consta 長度為 4 個(gè)字節(jié); constb 長度為 4 個(gè)字節(jié); x 長度為 8 個(gè)字節(jié); y 長度為 8 個(gè)字節(jié); string 長度為 256 個(gè)字節(jié)。這種內(nèi)存表稱為基于絕對(duì)地址的內(nèi)存表。
MAP 4096 ;內(nèi)存表的首地址為 4096 ( 0x1000 )
consta FIELD 4 ; consta 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 0
constb FIELD 4 ; constb 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 5000
constb FIELD 4 ; constb 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 5000
x FIELD 8 ; x 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 5004
y FIELD 8 ; y 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 5012
string FIELD 256 ; string 長度為 256 字節(jié)，相對(duì)位置為 5020
; 在指令中可以這樣引用內(nèi)存表中的數(shù)據(jù)域：
LDR R6 ， consta
上面的指令僅僅可以訪問 LDR 指令前面(或后面) 4KB 地址范圍的數(shù)據(jù)域
示例 2 ：
下面的偽操作序列定義一個(gè)內(nèi)存表，其首地址為 0 ，該內(nèi)存表中包括 5 個(gè)數(shù)據(jù)域： consta 長度為 4 個(gè)字節(jié); constb 長度為 4 個(gè)字節(jié); x 長度為 8 個(gè)字節(jié); y 長度為 8 個(gè)字節(jié); string 長度為 256 個(gè)字節(jié)。這種內(nèi)存表稱為基于相對(duì)地址的內(nèi)存表。
MAP 4096 ;內(nèi)存表的首地址為 0
consta FIELD 4 ; consta 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 0
constb FIELD 4 ; constb 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 4
x FIELD 8 ; x 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 8
y FIELD 8 ; y 長度為 4 個(gè)字節(jié)，相對(duì)位置為 16
string FIELD 256 ; string 長度為 256 字節(jié)，相對(duì)位置為 24
; 可以通過下面的指令方便地訪問地址范圍超過 4KB 的數(shù)據(jù)
MOV R9 ， #4096
LDR R5 ， [R9,constb] ;將內(nèi)存表中數(shù)據(jù)域 constb 讀取到 R5 中
在這里，內(nèi)存表中各數(shù)據(jù)域的實(shí)際內(nèi)存地址不是基于一個(gè)固定地址，而是基于 LDR 指令執(zhí)行時(shí) R9 寄存器中的內(nèi)容。這樣通過上面方法定義的內(nèi)存表結(jié)構(gòu)可以在程序中有多個(gè)實(shí)例(通過在 LDR 指令中指定不同的基址寄存器值來實(shí)現(xiàn))。通常用 R9 作為靜態(tài)基址寄存器。0次