嵌入式Linux ARM汇编（三）——ARM汇编指令（四）

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发布时间：2019-06-25

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嵌入式Linux ARM汇编（三）——ARM汇编指令（四）

十二、ARM伪指令

ARM伪指令不是ARM指令集中的指令，只是为了编程方便编译器定义了伪指令，使用时可以像其他ARM指令一样使用，但在编译时这些伪指令将被等效的ARM指令代替。

1、符号定义伪指令

A、全局变量定义

GBLA(GBLL/GBLS) 全局变量名

GBLA 、GBLL 和GBLS 伪指令用于定义一个ARM 程序中的全局变量，并将其初始化。其中：

GBLA 伪指令用于定义一个全局的数字变量，并初始化为0 ；

GBLL 伪指令用于定义一个全局的逻辑变量，并初始化为F（假）；

GBLS 伪指令用于定义一个全局的字符串变量，并初始化为空；

由于以上三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唯一。

B、局部变量定义

LCLA （LCLL 或 LCLS ）局部变量名

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伪指令用于定义一个局部的数字变量，并初始化为0 ；

LCLL伪指令用于定义一个局部的逻辑变量，并初始化为F（假）；

LCLS伪指令用于定义一个局部的字符串变量，并初始化为空；

以上三条伪指令用于声明局部变量，在其作用范围内变量名必须唯一。

C、变量的赋值

变量名 SETA （SETL 或 SETS ）表达式

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

SETA伪指令用于给一个数学变量赋值；

SETL伪指令用于给一个逻辑变量赋值；

SETS伪指令用于给一个字符串变量赋值；

其中，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。

D、RLIST

名称 RLIST { 寄存器列表 }

RLIST伪指令可用于对一个通用寄存器列表定义名称，使用该伪指令定义的名称可在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为根据寄存器的编号由低到高，而与列表中的寄存器排列次序无关。

RegList RLIST {R0-R5,R8,R10} 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。

2、数据定义伪指令

数据定义伪指令一般用于为特定的数据分配存储单元，同时可完成已分配存储单元的初始化。

常见的数据定义伪指令有如下几种：

DCB 用于分配一片连续的字节存储单元并用指定的数据初始化。

DCW（DCWU）用于分配一片连续的半字存储单元并用指定的数据初始化。

DCD （DCDU）用于分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化。

DCFD（DCFDU）用于为双精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化。

DCFS（DCFSU）用于为单精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化。

DCQ（DCQU）用于分配一片以8字节为单位的连续的存储单元并用指定的数据初始化。

SPACE 用于分配一片连续的存储单元。

MAP 用于定义一个结构化的内存表首地址。

FIELD 用于定义一个结构化的内存表的数据域。

A、DCB

语法格式：

标号 DCB 表达式

DCB伪指令用于分配一片连续的字节存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。其中，表达式可以为0～255的数字或字符串。DCB 也可用“=”代替。

使用示例：

Str DCB “This is a test” ；分配一片连续的字节存储单元并初始化。

B、DCW（或DCWU）

语法格式：

标号 DCW (或DCWU) 表达式

DCW(或DCWU)伪指令用于分配一片连续的半字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。

其中，表达式可以为程序标号或数字表达式。

用DCW分配的字存储单元是半字对齐的，而用DCWU分配的字存储单元并不严格半字对齐。

使用示例：

DataTest DCW 1 ，2 ，3 ；分配一片连续的半字存储单元并初始化。

C、DCD（或DCDU）

语法格式：

标号 DCD（或DCDU）表达式

DCD（或DCDU）伪指令用于分配一片连续的字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。其中，表达式可以为程序标号或数字表达式。DCD也可用"&” 代替。

用DCD分配的字存储单元是字对齐的，而用DCDU分配的字存储单元并不严格字对齐。

使用示例：

DataTest DCD 4 ，5 ，6 ；分配一片连续的字存储单元并初始化。

D、DCFD（或DCFDU）
语法格式：

标号 DCFD（或DCFDU）表达式

DCFD（或DCFDU）伪指令用于为双精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。每个双精度的浮点数占据两个字单元。用 DCFD分配的字存储单元是字对齐的，而用DCFDU分配的字存储单元并不严格字对齐。

使用示例： FDataTest DCFD 2E115 ，-5E7 ；分配一片连续的字存储单元并初始化为指定的双精度数。

E、DCFS（或DCFSU）

语法格式：

标号 DCFS（或DCFSU）表达式

DCFS（或DCFSU）伪指令用于为单精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。每个单精度的浮点数占据一个字单元。用 DCFS分配的字存储单元是字对齐的，而用DCFSU分配的字存储单元并不严格字对齐。

使用示例：

FDataTest DCFS 2E5 ，-5E －7 ；分配一片连续的字存储单元并初始化为指定的单精度数。

F、DCQ(或DCQU）
语法格式：

标号 DCQ（或DCQU）表达式

DCQ（或DCQU）伪指令用于分配一片以8个字节(双字)为单位的连续存储区域并用伪指令中指定的表达式初始化。用DCQ分配的存储单元是字对齐的，而用DCQU 分配的存储单元并不严格字对齐。

使用示例：

DataTest DCQ 100 ；分配一片连续的存储单元并初始化为指定的值。

G、SPACE
语法格式：

标号 SPACE 表达式

SPACE伪指令用于分配一片连续的存储区域并初始化为0 。其中，表达式为要分配的字节数。

SPACE也可用“ ％ ”代替。

使用示例：

DataSpace SPACE 100 ；分配连续100字节的存储单元并初始化为0 。

H、MAP

语法格式：

MAP 表达式 { ，基址寄存器 }

MAP伪指令用于定义一个结构化的内存表的首地址。MAP也可用“＾” 代替。

表达式可以为程序中的标号或数学表达式，基址寄存器为可选项，当基址寄存器选项不存在时，表达式的值即为内存表的首地址，当该选项存在时，内存表的首地址为表达式的值与基址寄存器的和。

MAP伪指令通常与FIELD伪指令配合使用来定义结构化的内存表。

使用示例：

MAP 0x100 ，R0 ；定义结构化内存表首地址的值为0x100＋R0 。

I、FILED
语法格式：

标号 FIELD 表达式

FIELD伪指令用于定义一个结构化内存表中的数据域。FILED 也可用“#” 代替。

表达式的值为当前数据域在内存表中所占的字节数。

FIELD伪指令常与MAP伪指令配合使用来定义结构化的内存表。MAP伪指令定义内存表的首地址，FIELD伪指令定义内存表中的各个数据域，并可以为每个数据域指定一个标号供其他的指令引用。

注意MAP和FIELD伪指令仅用于定义数据结构，并不实际分配存储单元。

使用示例：

MAP 0x100 ；定义结构化内存表首地址的值为0x100。

A FIELD 16 ；定义A的长度为16字节，位置为0x100。

B FIELD 32 ；定义B的长度为32字节，位置为0x110。

S FIELD 256 ；定义S的长度为256字节，位置为0x130。

3、汇编控制伪指令

汇编控制伪指令用于控制汇编程序的执行流程，常用的汇编控制伪指令包括以下几条：

IF 、ELSE 、ENDIF

WHILE 、WEND

MACRO 、MEND、MEXIT

A、IF、ELSE、ENDIF
语法格式：

IF 逻辑表达式

指令序列 1

ELSE

指令序列 2

ENDIF

IF 、ELSE 、ENDIF伪指令能根据条件的成立与否决定是否执行某个指令序列。当IF后面的逻辑表达式为真，则执行指令序列1 ，否则执行指令序列2 。其中，ELSE及指令序列2可以没有，此时，当IF后面的逻辑表达式为真，则执行指令序列1 ，否则继续执行后面的指令。

IF 、ELSE 、ENDIF伪指令可以嵌套使用。

使用示例：

GBLL Test ；声明一个全局的逻辑变量，变量名为Test

IF Test = TRUE

指令序列 1

ELSE

指令序列 2

ENDIF

B、WHILE、WEND

语法格式：

WHILE 逻辑表达式

指令序列

WEND

WHILE 、WEND伪指令能根据条件的成立与否决定是否循环执行某个指令序列。当WHILE后面的逻辑表达式为真，则执行指令序列，该指令序列执行完毕后，再判断逻辑表达式的值，若为真则继续执行，一直到逻辑表达式的值为假。

WHILE 、WEND伪指令可以嵌套使用。

使用示例：

GBLA Counter ；声明一个全局的数学变量，变量名为Counter

Counter SETA 3 ；由变量Counter 控制循环次数

……

WHILE Counter < 10

指令序列

WEND

C、MACRO、MEND、MEXIT

语法格式：

MACRO

[$ 标号]宏名[$ 参数 1 ，$ 参数 2 ，……]

语句段

MEXIT

语句段

MEND

MACRO 、MEND伪指令可以将一段代码定义为一个整体，称为宏指令，然后就可以在程序中通过宏指令多次调用该段代码。其中，$标号在宏指令被展开时，标号会被替换为用户定义的符号，宏指令可以使用一个或多个参数，当宏指令被展开时，这些参数被相应的值替换。包含在MACRO和MEND之间的指令序列称为宏定义体，在宏定义体的第一行应声明宏的原型（包含宏名、所需的参数），然后就可以在汇编程序中通过宏名来调用该指令序列。在源程序被编译时，汇编器将宏调用展开，用宏定义中的指令序列代替程序中的宏调用，并将实际参数的值传递给宏定义中的形式参数。

宏是一段功能完整的程序，能够实现一个特定的功能，在使用中可以把它视为一个子程序。在其他程序中可以调用宏来完成某个功能。调用宏时通过调用宏的名称来实现的。在源程序被编译时，汇编器将宏调用展开，用宏定义中的指令序列替换程序中宏名的调用，并将实际参数的值传递给宏定义中的参数。宏与子程序的区别在于调用宏时编译器会在调用处插入宏的程序段，有多少次调用就会插入多少宏的程序段，调用宏的好处是不占用传递参数的寄存器，不要保护现场，但如果多次调用宏，则无形中增加了代码量。

MACRO、MEND伪指令可以嵌套使用。

D、MEXIT
语法格式：

MEXIT

MEXIT用于从宏定义中跳转出去。

4、其他伪指令

A、AREA

语法格式：

AREA 段名属性1 ，属性2 ，……

AREA伪指令用于定义一个代码段或数据段。其中，段名若以数字开头，则该段名需用“|”括起来，如：|1_test| 。

属性字段表示该代码段（或数据段）的相关属性，多个属性用逗号分隔。常用的属性如下：

— CODE 属性：用于定义代码段，默认为READONLY 。

— DATA 属性：用于定义数据段，默认为READWRITE 。

— READONLY 属性：指定本段为只读，代码段默认为READONLY 。

— READWRITE 属性：指定本段为可读可写，数据段的默认属性为READWRITE 。

— ALIGN 属性：使用方式为ALIGN表达式。在默认时，ELF（可执行连接文件）的代码段和数据段是按字对齐的，表达式的取值范围为0～31，相应的对齐方式为2 表达式次方。

— COMMON 属性：该属性定义一个通用的段，不包含任何的用户代码和数据。各源文件中同名的COMMON段共享同一段存储单元。

一个汇编语言程序至少要包含一个段，当程序太长时，也可以将程序分为多个代码段和数据段。

使用示例：

AREA Init ,CODE ,READONLY ; 该伪指令定义了一个代码段，段名为Init ，属性为只读。

B、ALIGN

语法格式：

ALIGN { 表达式 { ，偏移量 }}

ALIGN伪指令可通过添加填充字节的方式，使当前位置满足一定的对齐方式。其中，表达式的值用于指定对齐方式，可能的取值为2的幂，如1 、2 、 4 、8 、16 等。若未指定表达式，则将当前位置对齐到下一个字的位置。偏移量也为一个数字表达式，若使用该字段，则当前位置的对齐方式为：2的表达式次幂＋偏移量。

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY ，ALIEN＝3 ；指定后面的指令为8 字节对齐。

指令序列

END

C、CODE16、CODE32
语法格式：

CODE16（或CODE32）

CODE16伪指令通知编译器，其后的指令序列为16位的Thumb指令。

CODE32伪指令通知编译器，其后的指令序列为32位的ARM指令。

若在汇编源程序中同时包含ARM指令和Thumb指令时，可用CODE16伪指令通知编译器其后的指令序列为16位的Thumb指令，CODE32伪指令通知编译器其后的指令序列为32位的ARM指令。因此，在使用ARM指令和Thumb指令混合编程的代码里，可用这两条伪指令进行切换，但注意他们只通知编译器其后指令的类型，并不能对处理器进行状态的切换。

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY ……

CODE32 ；通知编译器其后的指令为32位的 ARM指令

LDR R0 ，＝NEXT＋1 ；将跳转地址放入寄存器R0

BX R0 ；程序跳转到新的位置执行，并将处理器切换到Thumb工作状态

……

CODE16 ；通知编译器其后的指令为16位的 Thumb指令

NEXT LDR R3，＝0x3FF

……

END ；

D、ENTRY

语法格式：

ENTRY

ENTRY伪指令用于指定汇编程序的入口点。在一个完整的汇编程序中至少要有一个ENTRY（也可以有多个，当有多个ENTRY时，程序的真正入口点由链接器指定），但在一个源文件里最多只能有一个ENTRY（可以没有）。

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY

ENTRY ；指定应用程序的入口点

……

E、END

语法格式：

END

END伪指令用于通知编译器已经到了源程序的结尾。

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY

……

END ；指定应用程序的结尾

F、EQU

语法格式：

名称 EQU 表达式 { ，类型 }

EQU伪指令用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称，类似于C语言中的＃define 。其中EQU可用“*”代替。名称为EQU伪指令定义的字符名称，当表达式为32位的常量时，可以指定表达式的数据类型，可以有以下三种类型：

CODE16 、CODE32 和DATA

使用示例：

Test EQU 50 ；定义标号Test 的值为50。

Addr EQU 0x55 ，CODE32 ；定义Addr的值为0x55 ，且该处为32位的ARM指令。

G、EXPORT（或GLOBAL）

语法格式：

EXPORT 标号 {[WEAK]}

EXPORT伪指令用于在程序中声明一个全局的标号，该标号可在其他的文件中引用。EXPORT 可用GLOBAL代替。标号在程序中区分大小写，[WEAK] 选项声明其他的同名标号优先于该标号被引用。

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY

EXPORT Stest ；声明一个可全局引用的标号Stest

END

H、IMPORT

语法格式：

IMPORT 标号 {[WEAK]}

IMPORT伪指令用于通知编译器要使用的标号在其他的源文件中定义，但要在当前源文件中引用，而且无论当前源文件是否引用该标号，该标号均会被加入到当前源文件的符号表中。标号在程序中区分大小写，[WEAK] 选项表示当所有的源文件都没有定义这样一个标号时，编译器也不给出错误信息，在多数情况下将该标号置为0 ，若该标号为B或BL指令引用，则将B或BL指令置为NOP操作。

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY

IMPORT Main ；通知编译器当前文件要引用标号Main，但Main在其他源文件中定义。

END

I、EXTERN
语法格式：

EXTERN 标号 {[WEAK]}

EXTERN伪指令用于通知编译器要使用的标号在其他的源文件中定义，但要在当前源文件中引用，如果当前源文件实际并未引用该标号，该标号就不会被加入到当前源文件的符号表中。标号在程序中区分大小写， [WEAK] 选项表示当所有的源文件都没有定义这样一个标号时，编译器也不给出错误信息，在多数情况下将该标号置为0 ，若该标号为B或BL指令引用，则将B或BL指令置为NOP操作。

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY

EXTERN Main ；通知编译器当前文件要引用标号Main，但Main在其他源文件中定义。

END

J、GET（或INCLUDE）
语法格式：

GET 文件名

GET伪指令用于将一个源文件包含到当前的源文件中，并将被包含的源文件在当前位置进行汇编处理。可以使用INCLUDE代替GET。

汇编程序中常用的方法是在某源文件中定义一些宏指令，用EQU定义常量的符号名称，用MAP和FIELD定义结构化的数据类型，然后用GET伪指令将这个源文件包含到其他的源文件中。使用方法与C 语言中的"include” 相似。

GET伪指令只能用于包含源文件，包含目标文件需要使用INCBIN伪指令

使用示例：

AREA Init ，CODE ，READONLY

GET a1.s ；通知编译器当前源文件包含源文件a1.s