ARM汇编程序设计之：ARM汇编器所支持的伪操作

ARM源程序文件（即源文件）有特定的文件格式和语法规则，可以使用任意文本编辑器编写程序代码。一般地，ARM源程序文件名的后缀如表10.1所示。

 

表10.1 ARM源程序文件名后缀

程    序	文  件  名
汇编	*.S
引入文件	*.INC
C程序	*.C
头文件	*.H

 

在一个项目中，至少要有一个汇编源文件，可以有多个汇编源文件或多个C程序，或者C程序文件和汇编文件两者的组合。

ARM汇编语言语句格式如下所示。

 

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

 

注意

所有指令均不能顶格写，要用空格（space）或TAB开头。

 

其中instruction即ARM指令集中的汇编指令。Directive为ARM汇编器所支持的伪操作。pseudo-instruction为ARM汇编器所支持的伪操作。下面章节分别介绍伪操作和伪指令。

 

10.1  ARM汇编器所支持的伪操作

在ARM汇编语言程序里，有一些特殊指令助记符，这些助记符与指令系统的助记符不同，没有相对应的操作码，通常称这些特殊指令助记符为伪操作标识符（directive），它们所完成的操作称为伪操作。伪操作在源程序中的作用是为完成汇编程序作各种准备工作的，这些伪操作仅在汇编过程中起作用，一旦汇编结束，伪操作的使命就完成。

 

在ARM的汇编程序中，伪操作主要有符号定义伪操作、数据定义伪操作、汇编控制伪操作、宏指令等。

 

10.1.1  符号定义（Symbol Definition）伪操作

符号定义伪操作用于定义ARM汇编程序中的变量、对变量赋值以及定义寄存器的别名等操作。常见的符号定义伪操作有如下几种。

 

·  用于定义全局变量的GBLA、GBLL和GBLS。

·  用于定义局部变量的LCLA、LCLL和LCLS。

·  用于对变量赋值的SETA、SETL、SETS。

·  为通用寄存器列表定义名称的RLIST。

·  为协处理器寄存器定义别名的CN。

·  为协处理器定义别名的CP。

·  为VFP寄存器定义名称的DN和SN。

·  为FPA浮点指针寄存器定义名称的FPA。

 

1．全局变量定义伪操作GBLA、GBLL和GBLS

（1）语法格式

GBLA、GBLL和GBLS伪操作用于定义一个ARM程序中的全局变量并将其初始化。其中：

GBLA伪操作用于定义一个全局的数字变量并初始化为0。

GBLL伪操作用于定义一个全局的逻辑变量并初始化为F（假）。

GBLS伪操作用于定义一个全局的字符串变量并初始化为空。

 

由于以上3条伪指令用于定义全局变量，因此在整个程序范围内变量名必须惟一。

语法格式如下。

 

<gblx>   <variable>

 

① <gblx>

取值为GBLA、GBLL、GBLS之一。

 

② <variable>

定义的全局变量名，在其作用范围内必须惟一。全局变量的作用范围为包含该变量的源程序。

 

（2）使用说明

如果用这些伪操作重新声明已经声明过的变量，变量的值将被初始化成后一次声明语句中的值。

 

（3）示例

① 使用伪操作声明全局变量。

 

    GBLA       Test1 ;定义一个全局的数字变量，变量名为Test1

    Test1  SETA    0xaa ;将该变量赋值为0xaa

    GBLL       Test2 ;定义一个全局的逻辑变量，变量名为Test2

    Test2  SETL    {TRUE} ;将该变量赋值为真

    GBLS       Test3 ;定义一个全局的字符串变量，变量名为Test3

    Test3  SETS     "Testing" ;将该变量赋值为“Testing”

 

② 声明变量objectsize并设置其值为0xff，为“SPACE”操作做准备。

 

      GBLA         objectsize

Objectsize       SETA     oxff

 

      SPACE      objectsize

 

③ 下面的例子显示如何使用汇编命令设置变量的值。具体做法是使用“-pd”选项。

 

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

2．局部变量定义伪操作LCLA、LCLL和LCLS

（1）语法格式

LCLA、LCLL和LCLS伪指令用于定义一个ARM程序中的局部变量并将其初始化。其中：

LCLA伪操作用于定义一个局部的数字变量并初始化为0。

LCLL伪操作用于定义一个局部的逻辑变量并初始化为F（假）。

LCLS伪操作用于定义一个局部的字符串变量并初始化为空。

 

以上三条伪操作用于声明局部变量，在其作用范围内变量名必须惟一。

语法格式如下。

 

<lclx>   <variable>

 

① <gblx>

取值为LCLA、LCLL、LCLS之一。

 

② <variable>

所定义的局部变量名，在其作用范围内必须惟一。局部变量作用范围为包含该局部变量的宏。

 

（2）使用说明

如果用这些伪操作重新声明已经声明过的变量，则变量的值将被初始化成后一次声明语句中的值。

 

（3）示例

① 使用伪操作声明局部变量。

 

    LCLA       Test4 ;声明一个局部的数字变量，变量名为Test4

    Test3  SETA     0xaa ;将该变量赋值为0xaa

    LCLL       Test5 ;声明一个局部的逻辑变量，变量名为Test5

    Test4  SETL     {TRUE} ;将该变量赋值为真

    LCLS       Test6 ;定义一个局部的字符串变量，变量名为Test6

    Test6  SETS   "Testing" ;将该变量赋值为“Testing”

 

② 下面的例子定义一个宏，显示了局部变量的作用范围。

 

      MACRO ;声明一个宏

$label    message  $a ;宏原型

      LCLS    err ;声明局部字符串变量

$label

      INFO        0,"err":CC::STR:$a

      MEND ;宏结束，局部变量不再起作用

 

3．变量赋值伪操作SETA、SETL和SETS

（1）语法格式

伪指令SETA、SETL和SETS用于给一个已经定义的全局变量或局部变量赋值。

SETA伪操作用于给一个数学变量赋值；

SETL伪操作用于给一个逻辑变量赋值；

SETS伪操作用于给一个字符串变量赋值；

 

语法格式如下。

 

Variable  <setx>  expr

 

① Variable

变量名为已经定义过的全局变量或局部变量，表达式为将要赋给变量的值。

 

② <setx>

取值为SETA、SETL、SETS之一。

 

③ expr

数学、逻辑或字符串表达式，也就是将要赋予变量的值。

 

（2）使用说明

在向变量赋值前必须先声明变量。

也可以在汇编指令中预定义变量，如：

 

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

 

（3）示例

① 为预先定义的变量赋值。

 

    LCLA       Test3 ;声明一个局部的数字变量，变量名为Test3

    Test3  SETA  0xaa ;将该变量赋值为0xaa

    LCLL       Test4 ;声明一个局部的逻辑变量，变量名为Test4

    Test4  SETL  {TRUE} ;将该变量赋值为真

    LCLS       Test6 ;定义一个局部的字符串变量，变量名为Test6

    Test6  SETS   "Testing" ;将该变量赋值为“Testing”

 

② 使用变量赋值伪操作，定义一些程序相关内容。

 

    GBLA               versionNumber

    VersionNumber   SETA    21

 

    GBLL               Debug

    Debug SETL  {TRUE}

 

    GBLS versionString

    VersionString    SETS   "version 1.0"

 

4．通用寄存器列表定义伪操作RLIST

（1）语法格式

RLIST伪操作可用于对一个通用寄存器列表定义名称，使用该伪操作定义的名称可在ARM指令LDM/STM中使用。在LDM/STM指令中，列表中的寄存器访问次序根据寄存器的编号由低到高，与列表中的寄存器排列次序无关。

 

语法格式如下。

 

Name  RLIST  {list-of-registers}

 

① Name

寄存器列表的名称。

 

注意

该名称不能和已经定义寄存器或协处理器名称相同。

 

② list-of-registers

通用寄存器列表。列表中的寄存器用“，”隔开，如果是编号连续的通用寄存器可以用“-”指定寄存器范围。具体用法参见程序示例。

 

（2）使用说明

在使用ARM汇编编译器编译源文件时，可以使用“-checkreg”选项来指定汇编器进行寄存器检查。如果汇编器检测到寄存器列表中的寄存器编号非升序排列，将给出编译警告。

 

（3）示例

① 将寄存器列表名称定义为RegList，可在ARM指令LDM/STM中通过该名称访问寄存器列表。

 

RegList  RLIST  {R0-R5，R8，R10}     ；

 

② 使用“-”在寄存器列表中，指定寄存器范围。

 

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

5．协处理器寄存器名称定义伪操作CN

（1）语法格式

CN伪操作为协处理器寄存器定义名称。

语法格式如下。

 

Name  CN  expr

 

① Name

定义的协处理器寄存器的名称。

 

注意

该名称不能和已经定义寄存器或协处理器名称相同。

 

② expr

协处理器寄存器编号。

 

（2）使用说明

协处理器寄存器编号的数值范围为0～15。避免使用不同的名称定义同一物理寄存器。

 

注意

协处理器寄存器的名称不能被定义为c0～c15，这些名称已经被汇编器预定义。

 

（3）示例

将协处理器寄存器6命名为Power。

 

Power     CN  6

 

6．协处理器名称定义伪操作CP

（1）语法格式

CP伪操作为指定的协处理器定义名称。

 

语法格式如下。

 

Name    CP  expr

 

① Name

定义的协处理器名称。

 

注意

该名称不能和已经定义寄存器或其他协处理器名称相同。

 

② expr

协处理器编号。

 

（2）使用说明

协处理器编号范围为0～15。

使用CP伪操作为协处理器定义一个方便记忆的名称，可以使程序员更高效地编写代码。

 

注意

协处理器寄存器的称不能被定义为p0～p15，这些名称已经被汇编器预定义。

 

（3）示例

将协处理器6命名为Dmu。

 

Dmu    CP  6

 

7．VFP寄存器名称定义伪操作DN/SN

（1）语法格式

DN伪操作为双精度（double-precision）VFP寄存器定义名称。D0～D15是汇编器预先定义的，用户不能使用。

 

SN伪操作为单精度（single-precision）VFP寄存器定义名称。S0～S31是汇编器预先定义的，用户不能使用。

 

语法格式如下。

 

Name  DN  expr

Name  SN  expr

 

① Name

指定的VFP寄存器的名称。

 

注意

该名称不能和已经定义寄存器或其他协处理器名称相同。

 

② expr

指定VFP寄存器编号。对于双精度寄存器编号范围为0～15；对于单精度寄存器编号范围为0～31。

 

（2）示例

① 将VFP双精度寄存器6定义为energy。

 

energy     DN  6

 

② 将VFP单精度寄存器16定义为mass。

 

mass  SN  16

 

8．浮点寄存器名称定义伪操作FN

（1）语法格式

FN为一个FPA浮点寄存器定义名称。F0～F7是汇编器预先定义的，用户不能使用。

 

注意

FPA的使用在ARM公司新发布的编译器RVCT中已不再支持。

 

语法格式如下。

 

Name  FN  expr

 

① Name

指定的浮点寄存器的名称。

 

注意

该名称不能和已经定义寄存器或其他协处理器名称相同。

 

② expr

指定浮点寄存器编号。编号范围为0～7。

 

（2）示例

为浮点寄存器6指定名称为Energy。

 

Energy    FN  6