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在當(dāng)今IT行業(yè)中，Linux Arm架構(gòu)已經(jīng)成為了一種非常重要的技術(shù)，它廣泛地應(yīng)用于智能手機(jī)、平板電腦、智能電視、物聯(lián)網(wǎng)、安防等領(lǐng)域。對(duì)于想要進(jìn)入這一領(lǐng)域的從業(yè)者來說，熟悉、掌握Arm架構(gòu)的編程語(yǔ)言，也就是a匯編語(yǔ)言非常重要。本文將從以下幾個(gè)方面進(jìn)行介紹。
一、什么是Arm架構(gòu)？
Arm架構(gòu)，也就是Advanced RISC Machine的簡(jiǎn)稱，它是一種指令集架構(gòu)。由于它具有更小的指令集和更少的指令周期，所以可以更好地適應(yīng)于移動(dòng)端等嵌入式系統(tǒng)。在手機(jī)、平板電腦等設(shè)備上，Arm架構(gòu)已經(jīng)成為了主流體系架構(gòu)。
二、什么是a匯編語(yǔ)言？
a匯編語(yǔ)言即為匯編語(yǔ)言。它是一種可以被計(jì)算機(jī)硬件直接執(zhí)行的程序語(yǔ)言。與高級(jí)語(yǔ)言不同，a匯編語(yǔ)言需要使用機(jī)器的指令碼，也就是二進(jìn)制代碼進(jìn)行編程。雖然匯編語(yǔ)言看起來很難，但相對(duì)于高級(jí)語(yǔ)言對(duì)計(jì)算機(jī)的控制力度要更大，因此在實(shí)時(shí)性和效率上有著很大的優(yōu)勢(shì)。
三、為什么要掌握a匯編語(yǔ)言？
Arm架構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)、智能安防等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。為了能夠更好地掌控Arm架構(gòu)，我們需要熟練掌握匯編語(yǔ)言。比如在嵌入式系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件的控制，需要直接編寫匯編語(yǔ)言代碼。此時(shí)，熟悉、掌握匯編語(yǔ)言能夠提高編程效率，縮短開發(fā)周期。
另外，在開發(fā)驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)等核心代碼的過程中，也需要匹配當(dāng)前計(jì)算機(jī)的架構(gòu)及指令集，這時(shí)我們就需要對(duì)a匯編語(yǔ)言進(jìn)行熟練掌握。同時(shí)，學(xué)習(xí)a匯編語(yǔ)言也會(huì)對(duì)我們對(duì)整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有更深入的理解和認(rèn)識(shí)。
四、掌握a匯編語(yǔ)言的難度及入門建議
匯編語(yǔ)言雖然看起來棘手，但它是不同編程語(yǔ)言的橋梁。只需要一定的時(shí)間和精力，大家就能學(xué)會(huì)。當(dāng)然，a匯編語(yǔ)言不僅僅是語(yǔ)言本身的問題，還與硬件有關(guān)。因此，在學(xué)習(xí)的過程中，大家也要注意硬件知識(shí)的學(xué)習(xí)。
我們需要了解一些基礎(chǔ)理論概念，如進(jìn)制轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)十進(jìn)制數(shù)、十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)等。這些基礎(chǔ)知識(shí)是掌握匯編語(yǔ)言的前提。
我們應(yīng)該先學(xué)習(xí)一些簡(jiǎn)單的匯編語(yǔ)言代碼，逐漸深入。比如一些簡(jiǎn)單的運(yùn)算、變量定義等。同時(shí)還可以通過一些匯編語(yǔ)言書籍、網(wǎng)站、視頻等來學(xué)習(xí)。
實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是非常重要的。編寫一些簡(jiǎn)單的程序，進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化，這樣才能更好的掌握匯編語(yǔ)言。
掌握a匯編語(yǔ)言對(duì)于Linux Arm架構(gòu)的學(xué)習(xí)和開發(fā)都非常重要。相信隨著我們的學(xué)習(xí)深入，同學(xué)們的技術(shù)水平也會(huì)越來越高。
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在要指定代碼的存儲(chǔ)空間不是一件特別簡(jiǎn)單的事情，尤其是你想為某個(gè)或某幾個(gè)函數(shù)孫悉指定具體的地址。
1，編譯器只有在最終的Link階段才會(huì)為代碼和數(shù)據(jù)分配內(nèi)存地址，因此隱凱伍指定代碼段的地址一般是通過寫一個(gè)link腳本來進(jìn)行的。Link階段時(shí)，編譯器的Linker會(huì)讀取你寫的Link腳本，灶或并且按照腳本的規(guī)定給代碼分配地址。
2，根據(jù)ARM開發(fā)工具的不同，link腳本的語(yǔ)法和形式也有所不同。ARM MDK，ARM ADS，Eclips+GCC，Linux GCC， ARM Realview等開發(fā)工具都支持Link腳本。
如果你英文還可以，建議你直接找到開發(fā)工具的Help手冊(cè)去研究。如果你英語(yǔ)實(shí)在不行，也可以把開發(fā)工具名稱和你代碼的具體情況告訴我，我?guī)湍憧纯础?/p>
在要指定代碼的存儲(chǔ)空間不是一件特別簡(jiǎn)單的事情，尤其是你想為某個(gè)或某幾個(gè)函數(shù)指定具體的地址。
1，
編譯器
只有在最終的Link階段才會(huì)為代碼和數(shù)據(jù)分配內(nèi)存地址，因此指定代碼段的地址一般是通過寫一個(gè)link腳本來進(jìn)行的。Link階段時(shí)，編譯器的Linker會(huì)讀取你寫的Link腳本，并且按照腳本的規(guī)定隱凱伍給代碼分配地址。
2，根據(jù)ARM開發(fā)工具的不同，link腳本的語(yǔ)法和形式也有所不孫悉同。ARM MDK，ARM ADS，Eclips+GCC，Linux GCC， ARM Realview等開發(fā)工具都支持Link腳本。
如果你英文還可以，建議你直接找到開發(fā)工具的Help手冊(cè)去研究。如果你英語(yǔ)實(shí)在不行，灶或也可以把開發(fā)工具名稱和你代碼的具體情況告訴我，我?guī)湍憧纯础?/p>
C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言混合編程應(yīng)遵守的規(guī)則
ARM編程中使用的C語(yǔ)言是標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言，ARM的開發(fā)環(huán)境實(shí)際上就是嵌入了一個(gè)C語(yǔ)言的集成開發(fā)環(huán)境，只不過這個(gè)開發(fā)環(huán)境與ARM的硬件緊密相關(guān)。
在使用C語(yǔ)言時(shí)，要用到和匯編語(yǔ)言的混合編程。若匯編代碼較為簡(jiǎn)潔，則可使用直接內(nèi)嵌匯編的方法；否則要將匯編程序以文件的形式加入到項(xiàng)目中，按照ATPCS(ARM/Thumb過程調(diào)用標(biāo)準(zhǔn)，ARM/Thumb Procedure Call Standard)的規(guī)定與C程序相互調(diào)用與訪問。
在C程序和ARM匯編程序之間相互調(diào)用時(shí)必須遵守ATPCS規(guī)則。ATPCS規(guī)定了一些子程序間調(diào)用的基本規(guī)則，哪寄存器的使用規(guī)則，堆棧的使用規(guī)則和參數(shù)的傳遞規(guī)則等。
1)寄存器的使用規(guī)則
子程序之間通過寄存器r0~r3來傳遞慎唯參數(shù)，當(dāng)參數(shù)個(gè)數(shù)多于4個(gè)時(shí)，使用堆棧來傳遞參數(shù)。此時(shí)r0~r3可記作A1~A4。
在子程序中，使用寄存器r4~r11保存局部變量。因此當(dāng)進(jìn)行子程序調(diào)用時(shí)要注意對(duì)這些寄存器的保存和恢復(fù)。此時(shí)r4~r11可記作V1~V8。
寄存器r12用于保存堆棧指針SP，當(dāng)子程序返回時(shí)使用該寄存器出棧，記作IP。
寄存器r13用作堆棧指針，記作SP。寄存器r14稱為鏈接寄存器，記作LR。該寄存器用于保存子程序的返回地址。
寄存器r15稱為程序計(jì)數(shù)器，記作PC。
2)堆棧的使用規(guī)則
ATPCS規(guī)定堆棧采用滿遞減類型(FD,Full Descending)，即堆棧通過減小存儲(chǔ)器地址而向下增長(zhǎng)，堆棧指針指向內(nèi)含有效數(shù)據(jù)項(xiàng)的更低地址。
3)參數(shù)的傳遞規(guī)則
整數(shù)參數(shù)的前4個(gè)使用r0~r3傳遞，其他參數(shù)使用堆棧傳遞；浮點(diǎn)參數(shù)使用編號(hào)最小且能夠滿足需要的一組連續(xù)的FP寄存器傳遞參數(shù)。
子程序的返回結(jié)果為一個(gè)32位整數(shù)時(shí)，通過r0返回；返回結(jié)果為一個(gè)64位整數(shù)時(shí)，通過r0和r1返回；依此類推。結(jié)果為浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，通過浮點(diǎn)運(yùn)算部件的寄存器F0、D0或者S0返回。
2、匯編程序調(diào)用C程序的方法
匯編程序的書寫要遵循ATPCS規(guī)則，以保證程序調(diào)用時(shí)參數(shù)正確傳遞。在匯編程序中調(diào)用C程序的方法為：首先在匯編程序中使用IMPORT偽指令事先聲明將要調(diào)用的C語(yǔ)言函數(shù)；然后通過BL指令來調(diào)用C函數(shù)。
例如在一個(gè)C源文件中定義了如下求和函數(shù)：
int add(int x,int y){
return(x+y);
}
調(diào)用add()函數(shù)的匯編程序結(jié)構(gòu)如下：
IMPORT add ;聲明要調(diào)用的C函數(shù)
……
MOV r0,1
MOV r1,2
BL add ;調(diào)用C函數(shù)add
……
當(dāng)進(jìn)行函數(shù)調(diào)用時(shí)，使用r0和r1實(shí)現(xiàn)參數(shù)傳遞，返回結(jié)果由r0帶回。函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，r0的值變成3。
3、C程序調(diào)用匯編程序的方法
C程序調(diào)用匯編程序時(shí)，匯編程序的書寫也要遵循ATPCS規(guī)則，以保證程序調(diào)用時(shí)參數(shù)正確傳遞。在C程序中調(diào)用匯編子程序的方法為：首先在匯編程序中使用EXPORT偽指令聲明被調(diào)用的子程序，表示該子程序?qū)⒃谄渌募斜徽{(diào)用；然后在C程序中使用extern關(guān)鍵字聲明要調(diào)用的匯編子程序?yàn)橥獠亢瘮?shù)。
例如在一個(gè)匯編源文件中定義了如下求和函數(shù)：
EXPORT add ;聲明add子程序?qū)⒈煌獠亢瘮?shù)調(diào)用
……
add ;求和子程序add
ADD r0,r0,r1
MOV pc,lr
……
在一個(gè)C程序的main()函數(shù)中對(duì)add匯編子程序進(jìn)行了調(diào)用寬信培：
extern int add (int x,int y); //聲明add為外部函數(shù)
void main(){
int a=1,b=2,c;
c=add(a,b); //調(diào)用add子程序
……
}
當(dāng)main()函數(shù)調(diào)用add匯編子程序時(shí)，變量a、b的值會(huì)給了r0和r1，返回結(jié)果由r0帶回，并賦值給變量c。函數(shù)調(diào)用結(jié)束后，變量c的值變成3。
4、C程序中內(nèi)嵌匯編語(yǔ)句
在C語(yǔ)言中內(nèi)嵌匯編語(yǔ)句可以坦猜實(shí)現(xiàn)一些高級(jí)語(yǔ)言不能實(shí)現(xiàn)或者不容易實(shí)現(xiàn)的功能。對(duì)于時(shí)間緊迫的功能也可以通過在C語(yǔ)言中內(nèi)嵌匯編語(yǔ)句來實(shí)現(xiàn)。內(nèi)嵌的匯編器支持大部分ARM指令和Thumb指令，但是不支持諸如直接修改PC實(shí)現(xiàn)跳轉(zhuǎn)的底層功能，也不能直接引用C語(yǔ)言中的變量。
嵌入式匯編語(yǔ)句在形式上獨(dú)立定義的函數(shù)體，其語(yǔ)法格式為：
__a
{
指令
……
}
其中“__a”為內(nèi)嵌匯編語(yǔ)句的關(guān)鍵字，需要特別注意的是前面有兩個(gè)下劃線。指令之間用分號(hào)分隔，如果一條指令占據(jù)多行，除最后一行外都要使用連字符“\”。
5、基于ARM的C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言混合編程舉例
下面給出了一個(gè)向串口不斷發(fā)送0x55的例子：
該工程的啟動(dòng)代碼使用匯編語(yǔ)言編寫，向串口發(fā)送數(shù)據(jù)使用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，下面是啟動(dòng)代碼的整體框架：
……
IMPORT Main
AREA Init,CODE,READON;
ENTRY
……
BL Main ;跳轉(zhuǎn)到Main()函數(shù)處的C/C++程序
……
END ;標(biāo)識(shí)匯編程序結(jié)束
下面是使用C語(yǔ)言編寫的主函數(shù)：
#include “..\inc\config.h” //將有關(guān)硬件定義的頭文件包含進(jìn)來
unsigned char data; //定義全局變量
void main(void){
Target_Init(); //對(duì)目標(biāo)板的硬件初始化
Delay(10); //延時(shí)
data=0x55; //給全局變量賦值
while(1) {
Uart_Printf(“%x”,data); //向串口送數(shù)
Delay(10);
}
linux下編譯內(nèi)核時(shí)總出現(xiàn)a-offset.s錯(cuò)誤，急?。?！
CHK include/linux/攔拍老version.h
Generating include/a-arm/mach-types.h
CHK include/linux/utsrelease.h
SYMLINK include/a -> include/a-arm
ln: creating symbolic link `include/a’賀老: Operation not supported
make: Error 1
（之一遍編譯成功，第二遍就不行了簡(jiǎn)升）
關(guān)于linux arm用的a的介紹到此就結(jié)束了，不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ？如果你還想了解更多這方面的信息，記得收藏關(guān)注本站。
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網(wǎng)站題目：LinuxArm架構(gòu)必備技能：掌握a匯編語(yǔ)言(linuxarm用的a)
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