嵌入式課件代碼嵌入式課件代碼完美版(8)

1、跳轉指令 B BL BX 數(shù)據(jù)處理指令（寄存器之間和立即數(shù)，不涉及訪存）opcodecondS Rd,Rn,OP2（8位圖立即數(shù)，寄存器，寄存器移位）除了比較指令以外的指令只有加S才影響CPSR如果不加S執(zhí)行完指令，CPSR不變1. 目標寄存器是 PCMOVS PC， R0導致 CPSR=SPSR2. 目標寄存器不是 PC根據(jù)運算結果，影響CPSR勺NZCV加載存儲指令單寄存器 ：把表示內存單元勺內容加載到 Rd 源： 目標： RdLDRcond Rd, LDRcondB Rd, LDRcondH Rd, LDRcondSH Rd, LDRcondSB Rd, 把表示內存單元勺內容加載到 Rd

2、源：Rd目標： 表示勺內存地址STRcond Rd, STRcondB Rd, STRcondH Rd, STRcondSH Rd, STRcondSB Rd, 地址模式：零偏移寄存器基址寄存器 +偏移量（立即數(shù)，寄存器，寄存器移位） 多寄存器LDMcond 地址模式 Rb ！ ， 源：Rb寄存器所指內存地址目標：寄存器列表STMcond 地址模式 Rb ！， 源：寄存器列表目標：Rb寄存器所指的內存地址IA （Increment After ） （先操作，后增加地址） DA（Decremetn After ） （先操作，后遞減地址）IB （Increment Before ） （先增加地址，

3、后操作） DB（Decrement Before ） （先遞減地址，后操作）R0=0x200080000x20008000=10x20008004=2 0x20008008=30x2000800C=40x20008010=5R2,R3,R4或者R1-R4LDMIA R0! , R1,R2 ，R3，R4 把 R0 所指內存單元的值加載到 R1， R1=1R2=2R3=3R4=4R0=0x2008000+16 = 0x20008010LDMIB R0! , R1,R2 ，R3，R4R0=0x200080000x20008000=10x20008004=20x20008008=30x2000800C

4、=40x20008010=5R1=2R2=3R3=4R4=5R0=0x20008010帶A號的指令只能在非用戶模式下使用1. 寄存器列表中不含PC的話，則用戶寄存器可以通過指令保存和恢復, 通常用于操作系統(tǒng)保存和恢復用戶處理狀態(tài)。2. 寄存器列表中含PC,用于從異常模式的返回，CPSR=SPSR棧：存儲STMDB STMF（以滿減棧的方式來操作）加載 LDMIA LDMFDSTM LDM(Push) ull esc ending stack 夢寄存器存鶴 STMDB (Pop) ull escending stack雰零存器加麴-LDMIASTMFD spljrt-rlriLDMFD sp!t

5、 r4-r7# pc欣器頂集Old SP一r7AOBE咋1234r5FFr4309753Q虛r -10108034AOBE1234FF100rp=8034ll.r9048 |1. 五個寄存器要入棧，此時棧頂指針指向1010內容2. 入棧，滿減棧規(guī)則入棧（STMFDSTMDB先減地址，后入棧，高地址存大號寄存器的原則，依次入棧，棧頂指向100內容。（由于是滿棧，棧頂指針指向有效數(shù)據(jù)，因此，若要繼續(xù)入棧，則要先改 變棧頂指針指向一個空位置，然后入棧，否則會將原棧頂?shù)挠行?數(shù)據(jù)覆蓋，DB3. 出棧，滿減棧規(guī)則出棧（LDMFDLDMIA,先出棧，再增地址，棧頂指針執(zhí)行1010內容。（由于是滿棧，棧頂指

6、針指向有效元素，因此，若要出棧，則要先出棧，然后改變棧頂指針指向下一個有效數(shù)據(jù)，IA)1. MRS旨令語法格式 讀狀態(tài)寄存器到目標寄存器2. MRSco nd Rd, psr3. cond條件碼4. Rd目標寄存器(不能是R155. Psr 程序狀態(tài)寄存器(CPSR SPSR6. MRS , CPSR7. MRS , SPSRMRS R0, CPSR ;將CPSF狀態(tài)寄存器讀取，保存到 R0中MRS R1, SPSR ;將SPSF狀態(tài)寄存器讀取，保存到 R1中指令的語法格式如下MSR CPSR_vfields, #MSR CPSR_, MSR SPSR_, #31232724N ZCV Q J

7、MSR SPSR_, 231916 1510 9 8U n d e f n e dSX域可以為以下字母(必須小寫)的一個或者組合c控制域屏蔽字節(jié)(psr7.O)x 擴展域屏蔽字節(jié)(psr15.8)s 狀態(tài)域屏蔽字節(jié)(psr23.16)f標志域屏蔽字節(jié)(psr31.24)immediate_8 : 8位圖立即數(shù)MRSR0, CPSR Read the CPSRBICR0,R0, #0xF0000000Clearthe N,乙 C and V bitsMSRCPSR_f, R0 Update the flag bits in theCPSRN, Z, C and V flags now allcl

8、earMRSR0, CPSRRead the CPSRORRR0, R0, #0x80Set the in terrupt disablebitMSRCPSR_c, R0Update the control bits in the CPSRin terrupts(IRQ) nowdisabledMRSR0, CPSRRead the CPSRBICR0, R0, #0x1F Clear the mode bitsORRR0, R0, #0x11 Set the mode bits to FIQmodeMSRCPSR_c, R0 Update the con trol bits in theCP

9、SR now in FIQmodeMSR CPSR_c, #0x11(1) 黃色部分：將 CPSR_C勺bit4:0 改為10001，其它位不變(2) 綠色部分：將 CPSR_C勺bit7:0 改為00010001，其它位不變 在特權模式下，才能修改狀態(tài)寄存器通常用讀出-修改-寫回的方式來操作狀態(tài)寄存器， 如果直接采用立即數(shù)修改，確定修改的值是正確才行。ARM偽指令不屬于ARM旨令集中的指令。定義這些指令可以使ARM匚編程序設計變得更方便。ARM偽指令可以像其他ARM旨令一樣使用。 匯編器會自動用一條或多條 ARM旨令替換ARM偽指令。ARM的偽指令包括ADR 偽指令ADRL偽指令LDR 偽指

10、令(兩種寫法)NOP 偽指令語法格式ADRc ond register, expr ( 替換成 1 條)cond:條件碼register :目標寄存器，如：R0等expr :地址表達式(相對于pc或寄存器)加載地址范圍地址字對齊時：+/-1020 bytes(255 X 4)地址非字對齊時：+/-255bytesADR R1, Delay偽指令，替換為真正的指令）Delay:MOV R0, R140x20 ADD R1, PC,#0x3cPC=0x28+0x3c=0x640x24 0x280x64 MOV R0, R14語法格式ADRLcond register, expr （替換成兩條）co

11、nd:條件碼register ：目標寄存器，如： R0 等expr :地址表達式（相對于pc或寄存器）加載地址范圍地址字對齊時：-256K256K地址非字對齊時：-64K64K 用兩條指令實現(xiàn)示例ADRL R1,DelayDelay:MOV R0,r14語法格式LDRcond register,=expr | label_expr 從指令位置到文字池的偏移量必須小于 4KB 示例LDR R1, =TestData（取標號的絕對地址 & ） R仁地址LDR R0, R1TestData:.word 0x12345678語法格式LDRcond register, label_expr 從指令位置到

12、文字池的偏移量必須小于 4KB 示例LDR R1, TestData取標號內容 ) R1=0x12345678TestData:.word 0x12345678字節(jié)定義 .byte （一個字節(jié)）語法格式 :.byte expr , expr 其中：expr 數(shù)字表達式或程序中的標號。示例.byte 20c:.byte 20半字定義 .hword 或. short（ 兩個字節(jié) ）語法格式 :.hwordexpr , expr .shortexpr , expr 其中：expr 數(shù)字表達式或程序中的標號s:.short 20字定義.word或.int 或ong語法格式 :.word expr ,

13、expr .intexpr , expr .long expr , expr 其中：expr數(shù)字表達式或程序中的標號w:.word 20字符串定義.ascii 和.asciz或.stri ng語法格式 :.ascii expr , expr 要人為的加 0.ascizexpr , expr 自動添加 0.stringexpr , expr 自動添加 0其中：expr表示字符串。str:.ascii“test0str1:.asciz “test固定填充字節(jié)內存單元定義.space或.skip 語法格式：.space size , value.skip size , value其中：size所分配

14、的字節(jié)數(shù)yy：.space 1024從yy開始，分配1024字節(jié)，以0填充用匯編代碼實現(xiàn)字符串比較strcmp.sarm-li nu x-as -g strcmp.s -o strcmp.oarm-li nu x-ld -e my_strcmp -o strcmp strcmp.oC和匯編程序混合調用R0-R3來傳遞函數(shù)參數(shù)R0-R3放不下部分，通過棧來傳遞C語言中調用匯編函數(shù).text.code 32.global mystrcopymystrcopy:ldrb r2,r1,#1strb r2,r0,#1 cmp r2, #0 bne mystrcopy bx Irmain .cexter

15、n void mystrcopy(char *d , const char *s);r0r1int main(v oid)char buf256;mystrcopy(buf, “ABCD );1. 匯編子函數(shù)聲明為全局的標號.global mystrcopyextern)2. C程序要調用這個匯編函數(shù)，聲明這個函數(shù)的原型(exter n void mystrcopy(char *d , const char *s);3. 按照C的使用方式調用C程序如何使用匯編程序的常量或變量.data.global yyyy:.word 0x1001. 匯編中將變量聲明為全局的2. C程序中聲明成外部標號 e

16、xter n int yy;3. 按照C的方式使用匯編調用C子函數(shù)：int add4(i nt a, int b, int c,i nt d)retur n (a+b+c+d);修飾即可1. C程序中函數(shù)要是全局的，只要不加 static2. 匯編中聲明為外部的.exter n add43. 按照匯編的方式調用mov rO, #1mov r1, #2mov r2, #3mov r3, #4bl add4cmp r0，#0匯編中使用C的變量？int a;1. C中變量聲明為全局的2. 匯編中聲明外部.exter n a3. 匯編中如何使用呢？ldr r0, =aldr r1,r0C程序中調用匯編

17、程序實現(xiàn)匯編的字符串比較 my_strcmp 函數(shù)將它替換掉之前的C寫字符串比較函數(shù)按照ATPC規(guī)則修改之前的字符串比較函數(shù)增加清BSS段的代碼在寫應用程序是，在main執(zhí)行之前，其實已經有一段代碼執(zhí)行了，清除BSS段。在starts 中，實現(xiàn)了在裸板上清除BSS段的工作。當異常產生時， ARM core：拷貝 CPSR 到 SPSR_設置適當?shù)?CPSR 位：改變處理器狀態(tài)進入ARM狀態(tài)T位（當前發(fā)生異常，處于Thumb犬態(tài)） 改變處理器模式進入相應的異常模式 模式位設置中斷禁止位禁止相應中斷保存返回地址到 LR_設置 PC 為相應的異常向量返回異常時：從 SPSR_vmode恢復 CPSR

18、從 LR_32 Mbytes0x300000000x2000000SW1 HandlerSWI Exception I applicable ad4 Kbytes0x10000x0OxlC0x180x80x40x30008000Literal pool conUnddMOV PCf #0x30000000LDR PCf PCf #+OxFFO異常向量表存放的是跳轉指令，跳轉到相應的異常處理程序去執(zhí)行異常 處理程序B指令只能相對PC跳轉正負32MMOV有效立即數(shù)LDR加載指令只能加載PC的正負4K范圍因此，通常放的是LDR偽指令實現(xiàn)絕對跳轉LDR PC =SWI_Ha ndler從SWIs和未定

19、義指令返|異常是由指令本身弓I起的,因此內核在計算LR時的PC值 沒有被更新.ARMSWIpc-8pc -4;Exception taken herexxxpc-4mPC因此返回指令為：movs pc, lrNote:表示異常返回后將執(zhí)行的那條指令卜在SWI指令的執(zhí)行階段（E）響應異常，當前PC=yyy, lr =PC-4=xxx返回執(zhí)行xxx，因此lr=xxx 指令的地址 mov pc, lr從FIQs和IRQs返回異常在當前指令執(zhí)行完成后才被響應,因此內核在計算LR時的 值已被更新。In terrupt occurred duri ng executioWWWXXXmzzzARM Ir 二

20、 next instructionwwThumb Ir = two instructions aheadWWW-ARM pc-12 pc-8 pc-4 pc因此返回指令為：SUBS pg Ir; #4Note : 表示異常返回后將執(zhí)行的那條指令在執(zhí)行完指令響應異常，PC=zzz lr=PC-4=yyy中斷返回執(zhí)行xxx,因此：lr=yyy subs pc,lr ,#4從預取異常返回當指令到達執(zhí)行階段時異常才產生*因此內核在計算LR時的PC 罰更新。需要重新則亍導致異常的指令ARM Thumbwww pc-8pc-4 tofgKhAbort occurred he佗xxx pc-4 pc-2 A

21、RM Jx - next instructionYXX pc 亦ThumbJi二two instructionsahe因此返回指令為：SUBS pc, Jt #4N ote :表示異常返回后將擁亍的那條指令在執(zhí)行階段，響應異常，PC=yyy, lr=PC-4=xxxlr =xxx, 返回之后，執(zhí)行 www重新預取 subs pc, lr ,#4因此返指令為:從數(shù)據(jù)異常返回異常發(fā)生（和計算LR ）在PC被更新之后需要重新執(zhí)行導致異常 的指令。ARM Thumbwwwpc-12: c 5Data abort occurred herexxxpc - 8pc -4yyy;pc - 4c 2ARM Ir = two instructionsaheadzzzaaap匚 + 42 Thumb 1二 four instructions日he日tSUBS pc, lr, #8N ote :表示異常返回后將執(zhí)行的那條指令WWW是一條訪存指令LDR直到執(zhí)行到M階段，發(fā)生異常，取數(shù)據(jù)取不到 此時，流水線已經往下移了一個周期，PC發(fā)生改變，指向zzz 保存的是lr =yyy,異常返回之后，再次執(zhí)行 Wwwsubs pc, lr, #85級流水線舉例:LDR互鉗CvcIeEOperation.ADD Rl, Rl. Ft2 aminrmV!btSUBKi.RR