Linux下ARM匯編語法.

1、第一部分 Linux 下 ARM 匚編語法盡管在 Linux 下使用 C 或 C+編寫程序很方便，但匯編源程序用于系統(tǒng)最基本的初始化，如初始化堆棧指針、設(shè)置頁表、操作ARM 的協(xié)處理器等。初始化完成后就可以跳轉(zhuǎn)到 C 代碼執(zhí)行。需要注意的是， GNU 勺匯編器遵循 AT&T 的匯編語法，可 以從GNU 的站點 （ ）上下載有關(guān)規(guī)范。一 . Linux 匯編行結(jié)構(gòu) 任何匯編行都是如下結(jié)構(gòu)：: comment: 注釋Linux ARM 匯編中，任何以冒號結(jié)尾的標(biāo)識符都被認(rèn)為是一個標(biāo)號，而不一定非要在一行的 開始?！纠?1】定義一個 add 的函數(shù)，返回兩個參數(shù)的和。.

2、section .text, “x”.global add give the symbol add external linkage add:ADD r0, r0, r1 add input argumentsMOV pc, lr return from subroutine end of program二 . Linux 匯編程序中的標(biāo)號標(biāo)號只能由 a乙AZ, 09, “. ”，等字符組成。當(dāng)標(biāo)號為09 的數(shù)字時為局部標(biāo)號，局部標(biāo)號可以重復(fù)出現(xiàn) , 使用方法如下：? 標(biāo)號 f: 在引用的地方向前的標(biāo)號? 標(biāo)號 b: 在引用的地方向后的標(biāo)號【例 2】使用局部符號的例子，一段循環(huán)程序1:subs

3、 r0,r0,#1每次循環(huán)使 r0=r0-1bne 1f 跳轉(zhuǎn)到 1 標(biāo)號去執(zhí)行 局部標(biāo)號代表它所在的地址 , 因此也可以當(dāng)作變量或者函數(shù)來使用。三. Linux 匯編程序中的分段 （ 1） .section 偽操作用戶可以通過 .section 偽操作來自定義一個段 , 格式如下 : .section section_name , flags,%type,flag_specific_arguments 每一個段以段名為開始 , 以下一個段名或者文件結(jié)尾為結(jié)束。 這些段都有缺省的標(biāo)志 （flags ）, 連接器可以識別這些標(biāo)志。（與 armasm 中的 AREA 相同）。下面是 ELF 格式允

4、許的段標(biāo)志含義a 允許段w 可寫段x 執(zhí)行段【例 3】定義段.section .mysection 自定義數(shù)據(jù)段，段名為 “.mysection ”.align 2strtemp:.ascii Temp string n0（ 2）匯編系統(tǒng)預(yù)定義的段名.text 代碼段.data 初始化數(shù)據(jù)段.bss 未初始化數(shù)據(jù)段.sdata .sbss 需要注意的是，源程序中 .bss 段應(yīng)該在 .text 之前。四 . 定義入口點匯編程序的缺省入口是start 標(biāo)號，用戶也可以在連接腳本文件中用ENTRY 標(biāo)志指明其它入口點。【例 4】定義入口點.section.data.section .bss.sec

5、tion .text.globl _start_start:五. Linux 匯編程序中的宏定義格式如下 :.macro 宏名 參數(shù)名列表 偽指令 .macro 定義一個宏 宏體.endm .endm 表示宏結(jié)束如果宏使用參數(shù) , 那么在宏體中使用該參數(shù)時添加前綴 “ ”。宏定義時的參數(shù)還可以使用默認(rèn) 值?？梢允褂?.exitm 偽指令來退出宏。【例 5】宏定義.macro SHIFTLEFT a, bif b”表示不相等，其他的符號如:+、-、*、/、|、&、A、!、=、=、,分配 number_of_bytes 字節(jié)的數(shù)據(jù)空間， 并填充其值為 fill_byte ， 若未指定該值，

6、 缺省填 充 0。（與 armasm中的 SPACE 功能相同）（10）.word , 插入一個 32-bit 的數(shù)據(jù)隊列。（與 armasm 中的 DCD 功能相同）可以使用 .word 把標(biāo)識符作為常量使用例如：Start:valueOfStart:.word Start這樣程序的開頭 Start 便被存入了內(nèi)存變量 valueOfStart 中。（11）.hword ,插入一個 16-bit 的數(shù)據(jù)隊列。（與 armasm 中的 DCV 相同）八.GNU ARM 匯編特殊字符和語法 代碼行中的注釋符號 : 整行注釋符號 : # 語句分離符號 : ; 直接操作數(shù)前綴 : # 或 $ 第二部

7、分 GNU 的編譯器和調(diào)試工具一 . 編譯工具 1編輯工具介紹GNU 提供的編譯工具包括匯編器as、C 編譯器 gcc、C+編譯器 g+、連接器 Id 和二進(jìn)制轉(zhuǎn)換工具 objcopy?；?ARM 平臺的工具分另 U 為 arm- linux-as 、arm-linux-gcc 、arm-linux-g+ 、arm-linux-ld和 arm-linux- objcopy。GNU 的編譯器功能非常強大，共有上百個操作選項，這也是這類工具讓初學(xué)者頭痛的原因。 不過，實際開發(fā)中只需要用到有限的幾個， 大部分可 以 采用缺省選項。GNU 工具的開發(fā)流程如下：編寫C、C+語言或匯編源程序，用gcc

8、或 g+生成目標(biāo)文件，編寫連接腳本文件，用連接器生成最終目標(biāo)文件（ elf 格式），用二進(jìn)制轉(zhuǎn)換工具生成可下載的二進(jìn)制代碼。（1）編寫 C、C+語言或匯編源程序通常匯編源程序用于系統(tǒng)最基本的初始化，如初始化堆棧指針、設(shè)置頁表、操作 ARM 的協(xié)處理器等。初始化完成后就可以跳轉(zhuǎn)到C 代碼執(zhí)行。需要注意的是，GNU 勺匯編器遵循 AT&T 的匯編語法，讀者可以從 GNU 的站點（ ）上下載有關(guān)規(guī)范。匯編程序的缺省入口 是 start 標(biāo)號，用戶也可以在連接腳本文件中用ENTRY 標(biāo)志指明其它入口點（見下文關(guān)于連接腳本的說明） 。（2 ）用 gcc 或 g+生成目標(biāo)文件

9、 如果應(yīng)用程序包括多個文件，就需要進(jìn)行分另編譯，最后用連接器連接起來。如筆者的引導(dǎo) 程序包括 3 個文件： init.s （匯編代碼、初始化硬件） xmrecever.c （通信模塊，采用 Xmode 協(xié)議）和 flash.c （ Flash 擦寫模塊）。分 另 用 如 下 命 令 生 成 目 標(biāo) 文 件 ： arm-linux-gcc-c-O2-oinit.oinit.sarm-linux-gcc-c-O2-oxmrecever.oxmrecever.c arm-linux-gcc-c-O2-oflash.oflash.c其中-c 命令表示只生成目標(biāo)代碼，不進(jìn)行連接；-o 命令指明目標(biāo)文件的

10、名稱；-02 表示采用二級優(yōu)化，采用優(yōu)化后可使生成的代碼更短，運行速度更快。如果 項目包含很多文件，則需要 編寫 makefile文件。關(guān)于 makefile 的內(nèi)容，請感興趣的讀者參考相關(guān)資料。（ 3）編寫連接腳本文件gcc 等編譯器內(nèi)置有缺省的連接腳本。 如果采用缺省腳本， 則生成的目標(biāo)代碼需要操作系統(tǒng) 才能加載運行。為了能在嵌入式系統(tǒng)上直接運行， 需要編寫自己的連接腳本文 件。編寫連接 腳本，首先要對目標(biāo)文件的格式有一定了解。GNU 編譯器生成的目標(biāo)文件缺省為elf 格式。elf 文件由若干段（section ）組成，如不特 殊指明，由 C 源程序生成的目標(biāo)代碼中包含如 下段：.text

11、（正文段）包含程序的指令代碼； .data（ 數(shù)據(jù)段）包含固定的數(shù)據(jù)，如常量、字 符 串；.bss （未初始化數(shù)據(jù)段）包含未初始化的變量、數(shù)組等。C+源程序生成的目標(biāo)代碼中還包括 .fini （析構(gòu)函數(shù)代碼） 和 . init （構(gòu)造函數(shù)代碼） 等。 連接器的任務(wù)就是將多個目 標(biāo)文件的.text、 .data和.bss 等段連接在一起，而連接腳本文件是告訴連接器從什么地址開始放置這些段。例如連接文件 link.lds 為：ENTRY（begin）SECTI0N.=0 x30000000;.text:*（.text） .data:*（.data） .bss:*（.bss）其中，ENTRY（beg

12、in）指明程序的入口點為begin 標(biāo)號；.=0 x00300000 指明目標(biāo)代碼的起始地址為 0 x30000000,這一段地址為 MX1 的片內(nèi) RAM .text:*（.text） 表示從 0 x30000000開始放置所有目標(biāo)文件的代碼段，隨后的 .data:* （.data） 始，再后是 .bss 段。（4）用連接器生成最終目標(biāo)文件 有了連接腳本文件，如下命令可生成最終的目標(biāo)文件： arm-l inu x-ld no stadlib o bootstrap.elf -Tli nk.lds in it.o xmrecever.o flash.o其中，ostadlib 表示不連接系統(tǒng)的運

13、行庫，而是直接從 begin 入口； -o 指明目標(biāo)文件的名稱；-T 指明采用的連接腳本文件（也可以使用 -Ttext address ， address 表示執(zhí)行區(qū)地址） ；最后 是需要連接的目標(biāo)文件列表。（5）生成二進(jìn)制代碼連接生成的 elf 文件還不能直接下載執(zhí)行，通過 objcopy 工具可生成最終的二進(jìn)制文件：arm-linux-objcopy- O binary bootstrap.elf bootstrap.bin其中-O bin ary 指定生成為二進(jìn)制格式文件。Objcopy 還可以生成 S 格式的文件，只需將參數(shù)換成 -O srec 。還可以使用 -S 選項，移除所有的符號

14、信息及重定位信息。如果想將生成的目 標(biāo)代碼反匯編，還可以用 objdump 工具： arm-linux-objdump -D bootstrap.elf 至此，所生成的目標(biāo)文件就可以直接寫入 Flash 中運行了。表示數(shù)據(jù)段從代碼段的末尾開2 Makefile 實例 example: head.s main.c arm-linux-gcc -c -o head.o head.s arm-linux-gcc -c -o main.omain.c arm-linux-ld -Tlink.lds head.o ain.o -o example.elf arm-linux-objcopy -O bin

15、ary -S example_tmp.oexample arm-linux-objdump -D -b binary -m arm example ttt.s 二. 調(diào)試工具Linux 下的 GNU調(diào)試工具主要是 gdb、 gdbserver和 kgdb。 其中 gdb和 gdbserver可完成對 目標(biāo)板上 Linux下應(yīng)用程序的遠(yuǎn)程調(diào)試。 gdbserver 是一個很小的應(yīng)用程序， 運行于目標(biāo)板 上，可監(jiān)控被調(diào)試進(jìn)程的運行，并通過串口與上位機上的gdb 通信。開發(fā)者可以通過上位機的 gdb 輸 入命令，控制目標(biāo)板上進(jìn)程的運行，查看內(nèi)存和寄存器的內(nèi)容。gdb5.1.1 以后的版本加入了對 ARM 處理器的支持，在初始化時加入target=arm 參數(shù)可直接生成基于ARM平臺的 gdbserver 。 gdb 工具可以從 ftp: //pub/gnu/gdb/上下載。對于 Linux 內(nèi)核的調(diào)試， 可以采用 kgdb 工具， 同樣需要通過