3.9. 汇编学习总结记录
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3.9. 汇编学习总结记录

对于我们之前分析的start.S中，涉及到很多的汇编的语句，其中，可以看出，很多包含了很多种不同的语法，使用惯例等，下面，就对此进行一些总结，借以实现一定的举一反三或者说触类旁通，这样，可以起到一定的借鉴功能，方便以后看其他类似汇编代码， 容易看懂汇编代码所要表达的含义。

3.9.1. 汇编中的标号=C中的标号

像前面汇编代码中，有很多的，以点开头，加上一个名字的形式的标号，比如：

reset:
	/*
	 * set the cpu to SVC32 mode
	 */
	mrs	r0,cpsr

中的reset，就是汇编中的标号，相对来说，比较容易理解，就相当于C语言的标号。

比如，C语言中定义一个标号ERR_NODEV：

ERR_NODEV: /* no device error */
    ... /* c code here */

然后对应在别处，使用goto去跳转到这个标号ERR_NODEV：

if (something)
    goto ERR_NODEV ;
[注意] 【总结】

汇编中的标号 = C语言中的标号Label

3.9.2. 汇编中的跳转指令=C中的goto

对应地，和上面的例子中的C语言中的编号和掉转到标号的goto类似，汇编中，对于定义了标号，那么也会有对应的指令，去跳转到对应的汇编中的标号。

这些跳转的指令，就是b指令，b是branch的缩写。

b指令的格式是：

b{cond} label

简单说就是跳转到label处。

用和上面的例子相关的代码来举例：

.globl _start
_start:	b       reset

就是用b指令跳转到上面那个reset的标号。

[注意] 【总结】

汇编中的b跳转指令 = C语言中的goto

3.9.3. 汇编中的.globl=C语言中的extern

对于上面例子中：

.globl _start

中的.global，就是声明_start为全局变量/标号，可以供其他源文件所访问。

即汇编器，在编译此汇编代码的时候，会将此变量记下来，知道其是个全局变量，遇到其他文件是用到此变量的的时候，知道是访问这个全局变量的。

因此，从功能上来说，就相当于C语言用extern去生命一个变量，以实现本文件外部访问此变量。

[注意] 【总结】

汇编中的.globl或.global = C语言中的extern

3.9.4. 汇编中用bl指令和mov pc，lr来实现子函数调用和返回

和b指令类似的，另外还有一个bl指令，语法是：

BL{cond} label

其作用是，除了b指令跳转到label之外，在跳转之前，先把下一条指令地址存到lr寄存器中，以方便跳转到那边执行完毕后，将lr再赋值给pc，以实现函数返回，继续执行下面的指令的效果。

用下面这个start.S中的例子来说明：

	bl	cpu_init_crit
......
cpu_init_crit:
......
	mov	pc, lr

其中，就是先调用bl掉转到对应的标号cpu_init_crit，其实就是相当于一个函数了，

然后在cpu_init_crit部分，执行完毕后，最后调用 mov pc, lr，将lr中的值，赋给pc，即实现函数的返回原先 bl cpu_init_crit下面那条代码，继续执行函数。

上面的整个过程，用C语言表示的话，就相当于

......
cpu_init_crit();
......

void cpu_init_crit(void)
{
......
}

而关于C语言中，函数的跳转前后所要做的事情，都是C语言编译器帮我们实现好了，会将此C语言中的函数调用，转化为对应的汇编代码的。

其中，此处所说的，函数掉转前后所要做的事情，就是：

  • 函数跳转前

    要将当前指令的下一条指令的地址，保存到lr寄存器中

  • 函数调用完毕后

    将之前保存的lr的值给pc，实现函数跳转回来。继续执行下一条指令。

而如果你本身自己写汇编语言的话，那么这些函数跳转前后要做的事情，都是你程序员自己要关心，要实现的事情。

[注意] 总结汇编中的：bl + mov pc，lr

汇编中bl + mov pc，lr = C语言中的子函数调用和返回

3.9.5. 汇编中的对应位置有存储值的标号 = C语言中的指针变量

像前文所解析的代码中类似于这样的：

LABEL1：.word Value2

比如：

_TEXT_BASE:
	.word	TEXT_BASE

所对应的含义是，有一个标号_TEXT_BASE

而该标号中对应的位置，所存放的是一个word的值，具体的数值是TEXT_BASE，此处的TEXT_BASE是在别处定义的一个宏，值是0x33D00000。

所以，即为：

有一个标号_TEXT_BASE，其对应的位置中，所存放的是一个word的值，值为

TEXT_BASE=0x33D00000

总的来说，此种用法的含义，如果用C语言来表示，其实更加容易理解：

int *_TEXT_BASE = TEXT_BASE = 0x33D00000

即：

int *_TEXT_BASE = 0x33D00000
[提示] C语言中如何引用汇编中的标号

不过，对于这样的类似于C语言中的指针的汇编中的标号，在C语言中调用到的话，却是这样引用的：

/* for the following variables, see start.S */
extern ulong _armboot_start;	/* code start */
extern ulong _bss_start;	/* code + data end == BSS start */
......
	IRQ_STACK_START = _armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;
......

而不是我原以为的，直接当做指针来引用该变量的方式：

	*IRQ_STACK_START = *_armboot_start - CFG_MALLOC_LEN - CFG_GBL_DATA_SIZE - 4;

其中，对应的汇编中的代码为：

.globl _armboot_start
_armboot_start:
	.word _start

所以，针对这点，还是需要注意一下的。至少以后如果自己写代码的时候，在C语言中引用汇编中的global的标号的时候，知道是如何引用该变量的。

[注意] 【总结】

汇编中类似这样的代码：

label1: .word value2

就相当于C语言中的：

int *label1 = value2

但是在C语言中引用该标号/变量的时候，却是直接拿来用的，就像这样：

label1 = other_value

其中label1就是个int型的变量。

3.9.6. 汇编中的ldr+标号，来实现C中的函数调用

接着上面的内容，继续解释，对于汇编中这样的代码：

第一种：

ldr pc, 标号1
......
标号1：.word 标号2
......
标号2：
	......（具体要执行的代码）

或者是，

第二种：

ldr pc, 标号1
......
标号1：.word XXX（C语言中某个函数的函数名）

的意思就是，将地址为标号1中内容载入到pc中。

而地址为标号1中的内容，就是标号2。

TEXT_BASE=0x33D00000

所以上面第一种的意思:

就很容易看出来，就是把标号2这个地址值，给pc，即实现了跳转到标号2的位置执行代码，

就相当于调用一个函数，该函数名为标号2.

第二种的意思，和上面类似，是将C语言中某个函数的函数名，即某个地址值，给pc，实现调用C中对应的那个函数。

两种做法，其含义用C语言表达，其实很简单：

PC = *（标号1） = 标号2

例 3.1. 汇编中的ldr加标号实现函数调用 示例

举个例子就是：

第一种：

......
	ldr	pc, _software_interrupt
......
_software_interrupt:	.word software_interrupt
......
software_interrupt:
	get_bad_stack
	bad_save_user_regs
	bl 	do_software_interrupt

就是实现了将标号1，_software_interrupt，对应的位置中的值，标号2，software_interrupt，给pc，即实现了将pc掉转到software_interrupt的位置，即实现了调用函数software_interrupt的效果。

第二种：

	ldr	pc, _start_armboot

_start_armboot:	.word start_armboot

含义就是，将标号1，_start_armboot，所对应的位置中的值，start_armboot给pc，即实现了调用函数start_armboot的目的。

其中，start_armboot是C语言文件中某个C语言的函数。


[注意] 总结汇编中实现函数调用的方式

汇编中，实现函数调用的效果，有如下两种方法：

  1. 方法1 
    ldr pc, 标号1
......
标号1：.word 标号2
......
标号2：
	......（具体要执行的代码）
  2. 方法2 
    ldr pc, 标号1
......
标号1：.word XXX（C语言中某个函数的函数名）

3.9.7. 汇编中设置某个寄存器的值或给某个地址赋值

在汇编代码start.S中，看到不止一处， 类似于这样的代码：

形式1：

# define pWTCON		0x53000000
......
	ldr     r0, =pWTCON
	mov     r1, #0x0
	str     r1, [r0]

或者是，

形式2：

# define INTSUBMSK	0x4A00001C
......
	ldr	r1, =0x7fff
	ldr	r0, =INTSUBMSK
	str	r1, [r0]

其含义，都是将某个值，赋给某个地址，此处的地址，是用宏定义来定义的，对应着某个寄存器的地址。

其中，形式1是直接通过mov指令来将0这个值赋给r1寄存器，和形式2中的通过ldr伪指令来将0x3ff赋给r1寄存器，两者区别是，前者是因为已经确定所要赋的值0x0是mov的有效操作数，而后者对于0x3ff不确定是否是mov的有效操作数

[警告] 警告

如果不是，则该指令无效，编译的时候，也无法通过编译，会出现类似于这样的错误：:

    start.S: Assembler messages:
    start.S:149: Error: invalid constant -- 'mov r1,#0xFFEFDFFF'
    make[1]: *** [start.o] 错误 1
    make: *** [cpu/arm920t/start.o] 错误 2

所以才用ldr伪指令，让编译器来帮你自动判断：

  1. 如果该操作数是mov的有效操作数，那么ldr伪指令就会被翻译成对应的mov指令

    例 3.2. 

    举例说明：

    汇编代码：

    # define pWTCON		0x53000000
......
	ldr     r0, =pWTCON

    被翻译后的真正的汇编代码：

    33d00068:	e3a00453 	mov	r0, #1392508928	; 0x53000000

  2. 如果该操作数不是mov的有效操作数，那么ldr伪指令就会被翻译成ldr指令

    例 3.3. 

    举例说明：

    汇编代码：

    	ldr	r1, =0x7fff

    被翻译后的真正的汇编代码：

    33d00080:	e59f13f8 	ldr	r1, [pc, #1016]	; 33d00480 <fiq+0x60>
......
33d00480:	00007fff 	.word	0x00007fff

    即把ldr伪指令翻译成真正的ldr指令，并且另外分配了一个word的地址空间用于存放该数值，然后用ldr指令将对应地址中的值载入，赋值给r1寄存器。


[注意] 总结汇编中给某个地址赋值的方法

汇编中，一个常用的，用来给某个地址赋值的方法，类似如下形式：

#define 宏的名字  寄存器地址
......
	ldr	r1, =要赋的值
	ldr	r0, =宏的名字
	str	r1, [r0]
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3.8. mov指令的操作数的取值范围到底是多少  起始页  参考书目