ARM汇编常用伪操作总结

在分析 2410 工程中启动代码的过程中，除了一些常用的汇编如 ldr,str,bic 等，还有一些很陌生的符号让我们很困惑，到网上一查资料，噢，原来是 ARM 的一些伪操作。为了在阅读启动代码的过程中不会出现很大的阅读与理解障碍，就总结了启动代码中用到的伪操作以供熟悉和查阅
PS: 这里说一下自己对汇编指令的看法，感觉就如英语单词似的，在进行阅读之前必须具备一些词汇量，但不需要精记，因为精记的话量太大太杂，不容易掌握，效果也不好。最好的方法是一些单词有一些大概的印象，也就是粗记，然后在阅读中不断的加强印象，最终牢固掌握它。
所以在这里不需要对所有的伪操作都记牢，配合着小例子先对其有个印象，然后在看启动代码的过程中不断的复习查阅，就能很快掌握之～～
全局操作
GET (或 INCLUDE )
语法格式：
GET 文件名
GET 伪操作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 。可以使用路径信息(路径信息中可以包含空格)。
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，这样的源文件类似于 C 语言中的 .H 文件。然后用 GET 伪操作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 “*.h” 相似。
GET 伪操作只能用于包含源文件，包含目标文件需要使用 INCBIN 伪操作
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
GET C:\project\file2.s ;通知编译器当前源文件包含源文件 C:\project\file2.s
END
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| 。还有一些代码段具有约定的名称，如 |.text| 表示 C 语言编译器产生的代码段或者是与 C 语言库相关的代码段。
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 。
— NOINIT 属性：指定本数据段仅仅保留了内存单元，而没有将各初始值写入内存单元，或者将各内存单元初始化为 0.
— 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 。 使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
该伪操作定义了一个代码段，段名为 Init ，属性为只读
ENTRY
语法格式：
ENTRY
ENTRY 伪操作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
……
END
语法格式：
END
END 伪操作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
符号操作
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其方式 。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。
下面的情况中，需要特定的地址对齐方式：
1 ) Thumb 的宏指令 ADR 要求地址是字对齐的，而 Thumb 代码中地址标号可能不是字对齐的。这时就要使用伪操作 ALIGN 4 使 Thumb 代码中的地址标号字对齐。
2 ) 由于有些 ARM 处理器的 CACHE 采用了其他对齐方式，如 16 字节的对齐方式，这时使用 ALIGN 伪操作指定合适的对齐方式可以充分发挥该 CACHE 的性能优势。
3 ) LDRD 以及 STRD 指令要求内存单元是 8 字节对齐的。这样在为 LDRD/STRD 指令分配的内存单元前要使用 ALIGN 8 实现 8 字节对齐方式。
4 ) 地址标号通常自身没有对齐要求。而在 ARM 代码中要求地址标号是字对齐的，在 Thumb 代码中要求字节对齐。这样需要使用合适的 ALIGN 伪操作来调整对齐方式。
使用示例：
在 AREA 伪操作中的 ALIGN 与 ALIGN 伪操作中表达式含义是不同的
AREA Init ， CODE ， READONLY ， ALIEN = 3 ;指定后面的指令为 8 字节对齐。
CODE16 、 CODE32
语法格式：
CODE16 (或 CODE32 )
CODE16 伪操作告诉编译器，其后的指令序列为 16 位的 Thumb 指令 。
CODE32 伪操作告诉编译器，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 伪操作通知编译器其后的指令序列为 16 位的 Thumb 指令， CODE32 伪操作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，可用这两条伪操作进行切换，但注意他们只是告诉编译器其后指令的类型，本身并不能对处理器进行程序状态的切换。
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 ;程序结束
EQU ( “ * ” )
语法格式：
名称 EQU 表达式 { ，类型 }
EQU 伪操作用于为程序中的常量、基于寄存器的值和程序中的标号定义一个字符名称，其作用类似于 C 语言中的# define 。
名称为 EQU 伪操作定义的字符名称，表达式为基于寄存器的地址值、程序中的标号、 32 位的地址常量或者 32 位的常量。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。
EXPORT (或 GLOBAL )
语法格式：
EXPORT 符号 {[WEAK]}
EXPORT 伪操作声明一个符号可以被其他文件引用，相当于声明了一个全局变量 。 EXPORT 可用 GLOBAL 代替。符号在程序中区分大小写， [WEAK] 选项声明其他的同名符号优先于该符号被引用。
使用示例：
AREA Init ， CODE ， READONLY
EXPORT DoAdd ;下面的函数名称 DoAdd 可以被其他源文件引用
DoAdd ADD r0,r0,r1
END
IMPORT
语法格式：
IMPORT 符号 {[WEAK]}
IMPORT 伪操作告诉编译器当前的符号不是在本源文件中定义的，而是在其他源文件中定义的，在本源文件中可能引用该符号 ，而且不论本源文件是否实际引用该符号，该符号均会被加入到本源文件的符号表中符号在程序中区分大小。
符号在程序中区分大小写， [WEAK] 指定这个选项后，如果符号在所有的源文件中都没有定义，编译器也不会产生任何错误信息，同时编译器也不会到当前没有被 INCLUDE 进来的库中去查找该符号。
使用 IMPORT 伪操作声明一个符号是在其他源文件中定义的。如果连接器在连接处理时不能解析该符号，而 IMPORT 伪操作中没有指定 [WEAK] 选项，则连接器会报告错误。如果连接器在连接处理时不能解析该符号，而 IMPORT 伪操作中指定了 [WEAK] 选项，则连接器将不会报告错误，而是进行下面的操作：
1 ) 如果该符号被 B 或者 BL 指令引用，则该符号被设置成下一条指令的地址，该 B 或者 BL 指令相当于一条 NOP 指令
2 ) 其他情况下该符号被设置为 0.
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
EXTERN
语法格式：
EXTERN 符号 {[WEAK]}
EXTERN 伪操作告诉编译器当前的符号不是在本源文件中定义的，而是在其他源文件中定义的，在本源文件中可能引用该符号。如果本源文件没有实际引用该符号，该符号将不会被加入到本源文件的符号表中。
注：与 IMPORT 的不同之处
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
控制操作
MACRO MEND
语法格式：
MACRO
[$ label] macroname{ $ parameter1 ， $ parameter ，…… }
指令序列
MEND
MACRO 伪操作标识宏定义的开始， MEND 标识宏定义的结束。用 MACRO 及 MEND 定义一段代码，称为宏定义体，这样在程序中就可以通过宏指令多次调用该代码段。
其中， $ label 在宏指令被展开时， label 会被替换成相应的符号，通常是一个标号。在一个符号前使用 $ 表示程序被汇编时将使用相应的值来替代 $ 后的符号。
macroname 为所定义的宏的名称。
$parameter 为宏指令的参数。当宏指令被展开时将被替换成相应的值，类似于函数中的形式参数，可以在宏定义时为参数指定相应的默认值。
宏指令的使用方式和功能与子程序有些相似，子程序可以提供模块化的程序设计、节省存储空间并提高运行速度。但在使用子程序结构时需要保护现场，从而增加了系统的开销，因此，在代码较短且需要传递的参数较多时，可以使用宏汇编技术。
首先使用 MACRO 和 MEND 等伪操作定义宏。包含在 MACRO 和 MEND 之间的代码段称为宏定义体，在 MACRO 伪操作之后的一行声明宏的原型(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它。在源程序被汇编时，汇编器将宏调用展开，用宏定义体代替源程序中的宏定义的名称，并用实际参数值代替宏定义时的形式参数。
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/340834.htm
宏定义中的 $label 是一个可选参数。当宏定义体中用到多个标号时，可以使用类似 $label.$internallabel 的标号命名规则使程序易读。
MACRO 、 MEND 伪操作可以嵌套使用。
使用示例：
MACRO
$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel ; 宏的名称为 HANDLER ，有 1 个参数 $HandleLabel
$HandlerLabel
sub sp,sp,#4 ;decrement sp(to store jump address)
stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack(lr does not push because it return to original address)
ldr r0,=$HandleLabel ;load the address of HandleXXX to r0
ldr r0,[r0] ;load the contents(service routine start address) of HandleXXX
str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack
ldmfd sp!,{r0,pc} ;POP the work register and pc(jump to ISR)
MEND
;在程序中调用该宏
HandlerFIQ HANDLER HandleFIQ ;通过宏的名称 HANDLER 调用宏，其中宏的标号为 HandlerFIQ ，参数为 HandleFIQ
HandlerIRQ HANDLER HandleIRQ
HandlerUndef HANDLER HandleUndef
HandlerSWI HANDLER HandleSWI
HandlerDabort HANDLER HandleDabort
HandlerPabort HANDLER HandlePabort
;程序被汇编后，宏展开的结果
HandlerFIQ
sub sp,sp,#4
stmfd sp!,{r0}
ldr r0,=HandleFIQ
ldr r0,[r0]
str r0,[sp,#4]
ldmfd sp!,{r0,pc}
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 伪操作能根据条件把一段源代码包括在汇编程序内或者将其排除在程序之外。 [ 是 IF 伪操作的同义词， | 是 ELSE 伪操作的同义词， ] 是 ENDIF 伪操作的同义词。
IF 、 ELSE 、 ENDIF 伪指令可以嵌套使用。
使用示例：
MACRO
MOV_PC_LR
[ THUMBCODE
bx lr
|
mov pc,lr
]
内存操作
DCD “ & ”(或 DCDU )
语法格式：
标号 DCD ( 或 DCDU) 表达式
用于分配一段字内存单元并用伪操作中指定的表达式初始化 。其中，表达式可以为程序中的标号或数字表达式。
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 ; 其值分别为 4 ， 5 和 6 。
data2 DCD memaddr+4 ; 分配一个字单元，其值为程序中标号 memaddr 加 4 个字节
MAP ( “ ^ ” )
语法格式：
MAP 表达式 { ，基址寄存器 }
用于定义一个结构化的内存表的首地址 。
表达式可以为程序中的标号或数字表达式，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 伪操作通常与 FIELD 伪操作配合使用来定义结构化的内存表。
使用示例：
MAP 0x100 ， R9 ; 定义结构化内存表首地址的值为 0x100 + R9 。
FILED ( “ # ” )
语法格式：
标号 FIELD 表达式
用于定义一个结构化内存表中的数据域 。
表达式的值为当前数据域在内存表中所占的字节数。
FIELD 伪操作常与 MAP 伪操作配合使用来定义结构化的内存表结构。 MAP 伪操作定义内存表的首地址， FIELD 伪操作定义内存表中的各数据域的字节长度，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 伪操作仅用于定义数据结构，并不实际分配存储单元。
示例 1 ：
下面的伪操作序列定义一个内存表，其首地址为固定地址 4096 ，该内存表中包括 5 个数据域： consta 长度为 4 个字节; constb 长度为 4 个字节; x 长度为 8 个字节; y 长度为 8 个字节; string 长度为 256 个字节。这种内存表称为基于绝对地址的内存表。
MAP 4096 ;内存表的首地址为 4096 ( 0x1000 )
consta FIELD 4 ; consta 长度为 4 个字节，相对位置为 0
constb FIELD 4 ; constb 长度为 4 个字节，相对位置为 5000
constb FIELD 4 ; constb 长度为 4 个字节，相对位置为 5000
x FIELD 8 ; x 长度为 4 个字节，相对位置为 5004
y FIELD 8 ; y 长度为 4 个字节，相对位置为 5012
string FIELD 256 ; string 长度为 256 字节，相对位置为 5020
; 在指令中可以这样引用内存表中的数据域：
LDR R6 ， consta
上面的指令仅仅可以访问 LDR 指令前面(或后面) 4KB 地址范围的数据域
示例 2 ：
下面的伪操作序列定义一个内存表，其首地址为 0 ，该内存表中包括 5 个数据域： consta 长度为 4 个字节; constb 长度为 4 个字节; x 长度为 8 个字节; y 长度为 8 个字节; string 长度为 256 个字节。这种内存表称为基于相对地址的内存表。
MAP 4096 ;内存表的首地址为 0
consta FIELD 4 ; consta 长度为 4 个字节，相对位置为 0
constb FIELD 4 ; constb 长度为 4 个字节，相对位置为 4
x FIELD 8 ; x 长度为 4 个字节，相对位置为 8
y FIELD 8 ; y 长度为 4 个字节，相对位置为 16
string FIELD 256 ; string 长度为 256 字节，相对位置为 24
; 可以通过下面的指令方便地访问地址范围超过 4KB 的数据
MOV R9 ， #4096
LDR R5 ， [R9,constb] ;将内存表中数据域 constb 读取到 R5 中
在这里，内存表中各数据域的实际内存地址不是基于一个固定地址，而是基于 LDR 指令执行时 R9 寄存器中的内容。这样通过上面方法定义的内存表结构可以在程序中有多个实例(通过在 LDR 指令中指定不同的基址寄存器值来实现)。通常用 R9 作为静态基址寄存器。0次