标签：汇编 R0 SP 地址指令寄存器 r0 arm

1 GNU 汇编格式

label：instruction @ comment

label 即标号，表示地址位置，有些指令前面可能会有标号，这样就可以通过这个标号得到指令的地址，标号也可以用来表示数据地址。注意 label 后面的“：”，任何以“：”结尾的标识符都会被识别为一个标号。
instruction 即指令，也就是汇编指令或伪指令。
@符号，表示后面的是注释，就跟 C 语言里面的“/”和“/”一样，其实在 GNU 汇编文件中我们也可以使用“/*”和“*/”来注释。
comment 就是注释内容。

add:
MOVS R0, #0X12 @设置 R0=0X12

注意: ARM 中的指令、伪指令、伪操作、寄存器名等可以全部使用大写，也可以全部使用小写，但是不能大小写混用

1.1伪操作

1.1.1 .section

来定义一个段，汇编系统预定义了一些段名：

.text 表示代码段。
.data 初始化的数据段。
.bss 未初始化的数据段。
.rodata 只读数据段。

定义一个 testsetcion 段

.section .testsection

汇编程序的默认入口标号是_start，不过我们也可以在链接脚本中使用 ENTRY 来指明其它的入口点。

1.1.1 .global

.global _start
_start:
ldr r0, =0x12 @r0=0x12

.global 是伪操作，表示_start 是一个全局标号，类似 C 语言里面的全局变量一样，常见的伪操作有：

.byte 定义单字节数据，比如.byte 0x12。
.short 定义双字节数据，比如.short 0x1234。
.long 定义一个 4 字节数据，比如.long 0x12345678。
.equ 赋值语句，格式为：.equ 变量名，表达式，比如.equ num, 0x12，表示 num=0x12。
.align 数据字节对齐，比如：.align 4 表示 4 字节对齐。
.end 表示源文件结束。
.global 定义一个全局符号，格式为：.global symbol，比如：.global _start。

1.2 函数定义

函数名:
	函数体
	返回语句

GNU 汇编函数返回语句不是必须的，如下代码就是用汇编写的Cortex-A7 中断服务函数：

/* 未定义中断 */
Undefined_Handler:
	ldr r0, =Undefined_Handler
	bx r0
/* SVC 中断 */
SVC_Handler:
	ldr r0, =SVC_Handler
	bx r0
/* 预取终止中断 */
PrefAbort_Handler:
	ldr r0, =PrefAbort_Handler 
	bx r0

以函数 Undefined_Handler 为例我们来看一下汇编函数组成，“Undefined_Handler”就是函数名，“ldr r0, =Undefined_Handler”是函数体，“bx r0”是函数返回语句，“bx”指令是返回指令，函数返回语句不是必须的.

2 ARMv7汇编指令

2.1 数据移动指令

数据移动指令都是cpu内部寄存器之间的数据拷贝。

2.1.1 MOV

MOV R0，R1 @将寄存器 R1 中的数据传递给 R0，即 R0=R1
MOV R0, #0X12 @将立即数 0X12 传递给 R0 寄存器，即 R0=0X12

2.1.2 MRS

读取特殊寄存器的数据只能使用 MRS 指令：

MRS R0, CPSR @将 CPSR 里面的数据传递给 R0，即 R0=CPSR

2.1.3 MSR

和 MRS 刚好相反，通用寄存器写入到特殊寄存器

MSR CPSR, R0 @将 R0 中的数据复制到 CPSR 中，即 CPSR=R0

2.2 数据存取指令（访问存储器RAM）

2.2.1 LDR

数据加载指令，从指定地址读取到cpu寄存器。

LDR R0, =0X0209C004 @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004
LDR R1, [R0] @读取地址 0X0209C004 中的数据到 R1 寄存器中

2.2.2 STR

数据存放指令，从cpu寄存器写入指定地址。

LDR R0, =0X0209C004 @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004
LDR R1, =0X20000002 @R1 保存要写入到寄存器的值，即 R1=0X20000002
STR R1, [R0] @将 R1 中的值写入到 R0 中所保存的地址中

LDR 和 STR 都是按照4 byte进行读取和写入的，也就是操作的 32 位数据，如果要按照字节、半字进行操作的话可以在指令“LDR”后面加上 B 或 H，比如按字节操作的指令就是 LDRB 和STRB，按半字(16位)操作的指令就是 LDRH 和 STRH。

2.3 入栈出栈指令

函调调用过程中离不开现场的保护和恢复。保存 R0~R15 寄存器的操作就叫做现场保护，恢复 R0~R15 寄存器的操作就叫做恢复现场。

2.3.1 PUSH

比如要将 R0~R3 和 R12 这 5 个寄存器压栈，当前的 SP （stack pointer）指针指向 0X80000000，我们知道栈空间的地址是向下增长的，堆空间地址向上增长。

PUSH {R0~R3, R12} @将 R0~R3 和 R12 压栈

那么压栈完成以后的堆栈如下：入栈保护现场完这5个寄存器后，SP指向0X7FFFFFEC（每压栈一个寄存器，SP地址减4）

再次保存LR寄存器，进行压栈：

PUSH {LR} @将 LR 进行压栈

2.3.2 POP

POP {LR} @先恢复 LR
POP {R0~R3,R12} @在恢复 R0~R3,R12

可以看出入栈出栈本质都是对SP指针进行加减，入栈减，出栈加，入栈把寄存器依次保存进SP指向的地址去，出栈从SP地址依次取出数据。

2.3.3 STMFD和LDMFD

入栈出栈的另外一种写法是“STMFD SP！”和“LDMFD SP!”。

STMFD SP!,{R0~R3, R12} @R0~R3,R12 入栈
STMFD SP!,{LR} @LR 入栈
bl xxx
LDMFD SP!, {LR} @先恢复 LR
LDMFD SP!, {R0~R3, R12} @再恢复 R0~R3, R12

STMFD 可以分为两部分：STM 和 FD，同理，LDMFD 也可以分为 LDM 和 FD。前面我们讲了 LDR 和 STR，这两个是数据加载和存储指令，但是每次只能读写存储器中的一个数据。STM 和 LDM 就是多存储和多加载，可以连续的读写存储器中的多个连续数据。
FD 是 Full Descending 的缩写，即满递减的意思。根据 ATPCS 规则,ARM 使用的 FD 类型的堆栈，SP 指向最后一个入栈的数值，堆栈是由高地址向下增长的，也就是前面说的向下增长的堆栈，因此最常用的指令就是 STMFD 和 LDMFD。STM 和 LDM 的指令寄存器列表中编号小的对应低地址，编号高的对应高地址.

2.4 跳转指令

2.4.1 B 指令

B 指令会将 PC 寄存器的值设置为跳转目标地址，如果要调用的函数不会再返回到原来的执行处，那就可以用 B 指令.

_start:
ldr sp,=0X80200000 @设置栈指针
b main @跳转到 main 函数

在汇编中初始化 C 运行环境，然后跳转到 C 文件的 main 函数中运行，上述代码只是初始化了 SP 指针，有些处理器还需要做其他的初始化，比如初始化 DDR 等等.

2.4.2 BL 指令

有返回的跳转，跳转之前会在寄存器 LR(R14)中保存当前 PC 寄存器值，所以可以通过将 LR 寄存器中的值重新加载到 PC 中来继续从跳转之前的代码处运行，这是子程序调用一个基本但常用的手段。
比如 Cortex-A 处理器的 irq 中断服务函数都是汇编写的，主要用汇编来实现现场的保护和恢复、获取中断号等。但是具体的中断处理过程都是 C 函数，所以就会存在汇编中调用 C 函数的问题。而且当 C 语言版本的中断处理函数执行完成以后是需要返回到irq 汇编中断服务函数，因为还要处理其他的工作，一般是恢复现场。

push {r0, r1} @保存 r0,r1
cps #0x13 @进入 SVC 模式，允许其他中断再次进去

bl system_irqhandler @加载 C 语言中断处理函数到 r2 寄存器中

cps #0x12 @进入 IRQ 模式
pop {r0, r1} 
str r0, [r1, #0X10] @中断执行完成，写 EOIR

跳转指令总结：
有多种跳转操作，比如：
①、直接使用跳转指令 B、BL、BX 等。
②、直接向 PC 寄存器里面写入数据。