九、ARM 汇编与 C 的混合编程

9.1 ARM 汇编与 C 的混合编程

9.1.1 内嵌汇编 __asm

__asm("指令")
例如关闭/打开总中断开关 CPSR

__asm //使用 C 中变量名代替寄存器
{
    MOV var,x
    ADD y,var,x/y
}

内联汇编语言中的寄存器名被编译器视为 C 或 C++语言中的变量，所以内联汇编中出现的寄存器名不一定和同名的物理寄存器相对应。
这些寄存器名在使用前必须声明， 否则编译器将提示警告信息

9.1.2 汇编访问 C 中的全局变量

【1】用 IMPORT 声明全局变量

【2】利用 LDR 得到其地址

AREA globals， CODE， READONLY
EXPORT asmadd
IMPORT gvar； 声明外部变量 gvar
asmadd
LDR R1， =gvar； 装载变量地址
LDR R0， [R1] ； 读出数据
ADD R0， R0， #1； 加 1 操作
STR R0， [R1]； 保存变量值
MOV PC, LR
END

9.1.3 ATPS（ARM-Thumb Produce Call Standard）

• ATPCS（ARM-Thumb Produce Call Standard）： ARM 程序和 Thumb 程序中子程序调用的基本规则
• 子程序调用过程中寄存器的使用规则
  • 利用 R0-R3 来传递参数， R4-R11 用来保存局部变量。
• 数据栈的使用规则
  • 栈采用的是满递减(FD),当参数超过 4 个时， 超过的部分使用栈来传递参数， 返回值存于 R0

9.2 ARM 汇编 THUMB2 指令集

9.2.1 ARM THUMB THUMB2

• ARM 指令： 32 位， 支持所有功能， 所有指令都可以条件执行
• THUMB： 16 位， 不能访问协处理器， 特权指令和特殊功能指令， 只有 B 指令才能条件执行
• THUMB2： Thumb-2 是 16 位 Thumb 指令集的一个超集， 指令是 32 位或者是 16 位。与 ARM 指令 32 位编码格式是不同的。由汇编器来决定使用 16 位指令还是 32 位指令。

9.2.2 ARMV8（64bit 体系结构）

• ARMv8 提供 AArch32state 和 AArch64 state 两种 Execution State， 不在区分 ARM 状态与 THUMB 状态。
• 在 AArch32 状态下， 提供两个指令集 A32（32bit）、 T32（16/32bit）， 两种指令是通过 BX 切换的。
• 在 AArch64 状态下， 只支持 A64 指令集， 固定长度为 32bit.
• ARMV8 提供了不同的运行级别： Exception Level 与 Security （EL0(app)， EL1， EL2，EL3） 类比于 X86 的 Ring0-ring3(app)

9.2.3 CORTEX-M3

• Cortex-M3 只支持 Thumb-2 指令， 在 STM32 单片机课程中会详细讲解 Thumb-2 指令集。