田澤-嵌入式系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用教程第3章

第三章基于ARM的嵌入式

軟件開發(fā)基礎(chǔ)

基于ARM的嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)嵌入式程序一般都采用匯編語言、C(或C++)語言以及匯編語言與C語言的混合編程。為了更好的進(jìn)行基于ARM的嵌入式軟件開發(fā)，本章密切結(jié)合第四章具體開發(fā)例程，對基于ARM的嵌入式軟件開發(fā)中所涉及到的基礎(chǔ)內(nèi)容進(jìn)行了簡述。通過對本章的學(xué)習(xí)，使大家能夠掌握基于ARM嵌入式程序設(shè)計(jì)的基本知識。

基于ARM的嵌入式軟件開發(fā)基礎(chǔ)ARM指令集Thumb指令集ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)嵌入式C語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)嵌入式C語言程序設(shè)計(jì)技巧C與匯編語言混合編程3.1ARM指令集基本內(nèi)容：3.1.1ARM指令集概述3.1.2ARM尋址方式3.1.3ARM指令的詳細(xì)介紹學(xué)習(xí)目的：對ARM指令集有初步認(rèn)知如何使用ARM指令集3.1.1ARM指令集概述

ARM指令集的特點(diǎn)：由于ARM處理器是基于精簡指令集原理設(shè)計(jì)的，其指令集及譯碼機(jī)制相對較簡單。ARM指令集是32位的，程序的啟動都是從ARM指令集開始，包括所有的異常中斷都自動轉(zhuǎn)化為ARM狀態(tài)。所有的ARM指令集都可以是有條件執(zhí)行的。本節(jié)從指令集編碼、條件執(zhí)行、指令分類及指令格式等幾個(gè)方面對于ARM指令集進(jìn)行概述。一ARM指令集編碼ARM指令集編碼特點(diǎn)：ARM指令集是以32位二進(jìn)制編碼的方式給出的。大部分的指令編碼中定義了第一操作數(shù)、第二操作數(shù)、目的操作數(shù)、條件標(biāo)志影響位以及每條指令所對應(yīng)的不同功能實(shí)現(xiàn)的二進(jìn)制位。每條32位ARM指令都具有不同的二進(jìn)制編碼方式來和不同的指令功能相對應(yīng)。二條件執(zhí)行在ARM的指令編碼表中，統(tǒng)一占用編碼的最高四位[31：28]來表示“條件碼。每種“條件碼”用兩個(gè)英文縮寫字符表示它的含義，可以添加在指令助記符的后面表示指令執(zhí)行時(shí)必須要滿足的條件。ARM指令根據(jù)CPSR中的條件位自動判斷是否執(zhí)行指令，在條件滿足時(shí)，指令執(zhí)行；否則指令被忽略（可以認(rèn)為執(zhí)行了一條NOP偽指令）。程序狀態(tài)寄存器CPSR和程序狀態(tài)保存寄存器SPSR（1）條件碼標(biāo)志：N、Z、C、V

N——在結(jié)果是帶符號的二進(jìn)制補(bǔ)碼情況下，如果結(jié)果為負(fù)數(shù)，則N=1；如果結(jié)果為非負(fù)數(shù)，則N=0。Z——如果結(jié)果為0，則Z=1；如果結(jié)果為非0，則Z=0。C——它的設(shè)置分以下幾種情況；對于加法指令（包括比較指令CMN），如果產(chǎn)生進(jìn)位，則C=1；否則C=0。對于減法指令（包括比較指令CMP），如果產(chǎn)生借位，則C=0；否則C=1。對于有移位操作的非加減法指令，C為移位操作中最后移出位的值。對于其他指令，C通常不變。V——它的設(shè)置也分為以下兩種情況：對于加減法指令，在操作數(shù)和結(jié)果是帶符號的整數(shù)時(shí)，如果發(fā)生溢出，則V=1；如果無溢出發(fā)生，則V=0。對于其他指令，V通常不發(fā)生變化。二條件執(zhí)行例如，數(shù)據(jù)傳送指令MOV加上條件后綴EQ后成為MOVEQ，表示“相等則執(zhí)行傳送”，“不相等則本條指令不執(zhí)行”，即只有當(dāng)CPRS中的Z標(biāo)志為“1”時(shí)，才會發(fā)生數(shù)據(jù)傳送。下表列舉了四位條件碼“cond”的16種編碼中能為用戶所使用的15種，而編碼“1111”為系統(tǒng)暫不使用的保留編碼。三指令分類及指令格式指令分類簡述ARM指令集是Load/Store型的，只能通過Load/Store指令實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)存儲器的訪問，而其它類型的指令是基于處理器內(nèi)部的寄存器完成操作的。ARM指令集可以分為六大類：數(shù)據(jù)處理指令、Load/Store指令、跳轉(zhuǎn)指令、程序狀態(tài)寄存器處理指令、協(xié)處理器指令和異常產(chǎn)生指令。三指令分類及指令格式指令格式ARM指令使用的基本格式如下：〈opcode〉{〈cond〉}{S}〈Rd〉，〈Rn〉{，〈operand2〉}指令格式使用舉例LDR R0，[R1]；讀取R1地址上的存儲單元內(nèi)容給R0，執(zhí)行條件AL。BEQ DATAEVEN；條件執(zhí)行分支指令，執(zhí)行條件EQ，即相等則跳轉(zhuǎn)；到DATAEVEN。ADDSR2，R1，#1 ；加法指令，R2<—R1+1，影響CPSR寄存器（S）。SUBNES R2，R1，#0x20；條件執(zhí)行的減法運(yùn)算，執(zhí)行條件NE，；R1-0x20=>R2影響CPSR寄存器（S）。3.1.2ARM尋址方式尋址方式是根據(jù)指令編碼中給出的地址碼字段來尋找真實(shí)操作數(shù)的方式。ARM處理器支持的基本尋址方式有以下七種方式。

立即尋址

寄存器尋址寄存器間接尋址

基址加偏移尋址堆棧尋址

塊拷貝尋址

相對尋址

堆棧尋址從內(nèi)存管理角度看，堆棧是一塊用于保存數(shù)據(jù)的連續(xù)內(nèi)存，也就是一種按特定順序進(jìn)行數(shù)據(jù)存取的存儲區(qū)，這種特定的順序可以歸結(jié)為“后進(jìn)先出”（LIFO）或“先進(jìn)后出”（FILO）。指向堆棧的地址寄存器稱為堆棧指針（SP），堆棧的訪問是通過堆棧指針（R13，ARM處理器的不同工作模式對應(yīng)的物理寄存器各不相同）指向一塊存儲器區(qū)域（堆棧）來實(shí)現(xiàn)的。

堆棧尋址堆棧既可以向下增長（向內(nèi)存低地址），也可以向上增長，這就是堆棧的兩種生長方式：向上生長：即訪問存儲器時(shí)，存儲器的地址向高地址方向生長，稱為遞增堆棧（ascendingstack）。向下生長：即訪問存儲器時(shí)，存儲器的地址向低地址方向生長，稱為遞減堆棧（descendingstack）。

堆棧尋址根據(jù)堆棧指針指向的數(shù)據(jù)位置的不同，它又可以分為：滿堆棧（FullStack）：堆棧指針指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)或者指向第一個(gè)要讀出的數(shù)據(jù)?？斩褩＃‥mptyStack）：堆棧指針指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)的上或下一個(gè)空位置或者指向第一個(gè)要讀出的數(shù)據(jù)的上或下一個(gè)空位置（根據(jù)堆棧的生長方向而定）。堆棧尋址根據(jù)以上的描述說明，堆棧有四種形式，分別是由遞增、遞減、滿棧、空棧組成的所有組合。ARM處理器支持這四種形式的堆棧：滿遞增：堆棧隨著存儲器地址的增大而向上增長，基址寄存器指向存儲有效數(shù)據(jù)的最高地址或者指向第一個(gè)要讀出的數(shù)據(jù)的位置?？者f增：堆棧隨著存儲器地址的增大而向上增長，基址寄存器指向存儲有效數(shù)據(jù)的最高地址的上一個(gè)空位置或者是指向?qū)⒁x出的第一個(gè)數(shù)據(jù)位置的上一個(gè)空位置。滿遞減：堆棧隨著存儲器地址的減小而向下增長，基址寄存器指向存儲有效數(shù)據(jù)的最低地址或者是指向第一個(gè)要讀出的數(shù)據(jù)的位置?？者f減：堆棧隨著存儲器地址的減小而向下增長，基址寄存器指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)的下一個(gè)空位置或者指向?qū)⒁x出的第一個(gè)數(shù)據(jù)位置的下一個(gè)空位置。3.1.3ARM指令的詳細(xì)介紹ARM指令集總體分為以下6類：數(shù)據(jù)處理指令；程序狀態(tài)寄存器與通用寄存器之間的傳送指令；Load/Store指令；轉(zhuǎn)移指令；異常中斷指令；協(xié)處理器指令。數(shù)據(jù)處理指令A(yù)RM的數(shù)據(jù)處理指令主要完成寄存器中數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算操作。ARM數(shù)據(jù)處理指令的基本原則為：所有的操作數(shù)都是32位寬，或來自寄存器，或是在指令中定義的立即數(shù)（符號或0擴(kuò)展）；如果數(shù)據(jù)操作有結(jié)果，則結(jié)果為32位寬，放在一個(gè)寄存器中。（有一個(gè)例外：長乘指令產(chǎn)生64位的結(jié)果）；ARM指令中使用“3地址模式”，即每一個(gè)操作數(shù)寄存器和結(jié)果寄存器在指令中分別指定。數(shù)據(jù)處理指令根據(jù)指令實(shí)現(xiàn)處理功能可分為以下六類：數(shù)據(jù)傳送指令；算術(shù)運(yùn)算指令；邏輯運(yùn)算指令；比較指令；測試指令；乘法指令。數(shù)據(jù)處理指令根據(jù)第二操作數(shù)的類型，其匯編格式分為以下兩種：<op>{<cond>}{S}Rd，Rn，#<32位立即數(shù)><op>{<cond>}{S}Rd，Rn，Rm，{<shift>}ARM數(shù)據(jù)處理指令使用兩個(gè)源操作數(shù)和一個(gè)目的寄存器（Rd）的“3地址模式”，一個(gè)源操作數(shù)（Rn）總是寄存器，第二個(gè)被稱為“靈活的第二操作數(shù)operand2”，它可以是寄存器、移位后的寄存器或立即數(shù)。如果第二操作數(shù)是寄存器Rm，它的移位可能是邏輯移位、算術(shù)移位或是循環(huán)移位，移位的位數(shù)可以是立即數(shù)，也可以是寄存器的內(nèi)容。當(dāng)指令為僅需要一個(gè)源操作數(shù)的指令（如MOV、MVN）時(shí)，省略Rn；當(dāng)指令為僅產(chǎn)生條件碼輸出的比較測試指令（CMP、CMN、TST、TEQ）時(shí)省略Rd。這些指令中不需要全部的可用操作數(shù)，這種不用的寄存器在二進(jìn)制編碼中的寄存器域中應(yīng)該設(shè)置為0（詳見ARM指令集編碼）。數(shù)據(jù)處理中r15的使用r15（PC）作為特殊的寄存器，控制程序的運(yùn)行地址，同時(shí)它也可以作為一般寄存器，但使用時(shí)必須注意細(xì)節(jié)問題。寄存器r15可以用作源操作數(shù)，但是不能用來指定移位位數(shù)。在使用寄存器指定移位位數(shù)的情況下，三個(gè)源操作數(shù)都不能是r15。當(dāng)r15用作源操作數(shù)時(shí)，三級流水線操作使得真實(shí)PC值為當(dāng)前指令的地址加8個(gè)字節(jié)。r15用作目的寄存器時(shí)，指令的功能相當(dāng)于某種形式的轉(zhuǎn)移指令，執(zhí)行轉(zhuǎn)移到結(jié)果對應(yīng)的地址執(zhí)行程序，常用來作為子程序返回。若r15作為目的寄存器且使用了后綴“S”，即設(shè)置了S位，則將當(dāng)前模式的SPSR拷貝到CPSR，這可能影響到中斷使能標(biāo)志位和處理器操作模式。這種機(jī)制自動恢復(fù)PC和CPSR，是實(shí)現(xiàn)異常返回的標(biāo)準(zhǔn)方式。因?yàn)樵谟脩艏跋到y(tǒng)模式?jīng)]有SPSR，在這兩種模式下這種形式的指令無效，如果使用，則指令執(zhí)行的結(jié)果是不可預(yù)知的，但匯編器在匯編時(shí)并不發(fā)出警告。二Load/Store指令A(yù)RM處理器是Load/store型的，即它對數(shù)據(jù)的操作是通過將數(shù)據(jù)從存儲器加載到片內(nèi)寄存器中進(jìn)行處理，處理完成后的結(jié)果經(jīng)過寄存器存回到存儲器中，以加快對片外存儲器進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的執(zhí)行速度。ARM的數(shù)據(jù)存取指令Load/Store是唯一用于寄存器和存儲器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的指令。在ARM系統(tǒng)中，輸入/輸出（I/O）功能是通過存儲器映射的可尋址外圍寄存器和中斷輸入的組合來實(shí)現(xiàn)的。外圍設(shè)備中有一些寄存器，在存儲器映射系統(tǒng)中，這些寄存器映射為存儲器的地址（也就是外設(shè)寄存器與存儲器統(tǒng)一編址），對這些寄存器的操作（例如讀寫）可以像對存儲器的操作一樣。處理器對于外設(shè)的操作也是使用Load/Store指令通過類似存儲器操作一樣操作。二Load/Store指令A(yù)RM指令集中有三種基本的數(shù)據(jù)存取指令：單寄存器存取指令（LDR，STR）單寄存器的存取指令提供ARM寄存器和存儲器間最靈活的單數(shù)據(jù)項(xiàng)傳送方式，傳送的數(shù)據(jù)可以是8位字節(jié)、16位的半字或32位字。多寄存器存取指令（LDM，STM）雖然與單寄存器的存取指令相比，這些指令的靈活性要差一些，但它們可以更有效地用于大批數(shù)據(jù)的傳送。單寄存器交換指令（SWP）信號量是最早出現(xiàn)的用來解決進(jìn)程同步與互斥問題的機(jī)制，包括一個(gè)稱為信號量的變量及對它進(jìn)行的兩個(gè)原語操作。通過PV原語對信號量的操作可以完成進(jìn)程間的同步和互斥，對信號量的操作要求在一條指令中完成讀取和修改（具體解釋請參見專業(yè)書籍）。

狀態(tài)寄存器與通用寄存器之間的傳送指令A(yù)RM指令中有兩條指令MSR和MRS，用于在狀態(tài)寄存器和通用寄存器之間傳送數(shù)據(jù)。修改狀態(tài)寄存器一般是通過“讀?。薷模瓕懟亍比齻€(gè)步驟的操作來實(shí)現(xiàn)的。需要注意的是不能通過該指令直接修改CPSR中的T控制位直接將程序狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài)，必須通過BX等指令來完成程序狀態(tài)的切換。狀態(tài)寄存器到通用寄存器的傳送指令（MRS）MRS指令用于將狀態(tài)寄存器的內(nèi)容傳到通用寄存器中，它主要用于以下三種場合：通過“讀?。薷模瓕懟亍辈僮餍蛄行薷臓顟B(tài)寄存器的內(nèi)容。MRS指令用于將狀態(tài)寄存器的內(nèi)容讀到通用寄存器中；當(dāng)異常中斷允許嵌套時(shí)，需要在進(jìn)入異常中斷之后，嵌套中斷發(fā)生之前保存當(dāng)前處理器模式對應(yīng)的SPSR。這時(shí)需要先通過MRS指令讀出SPSR的值，再用其他指令將SPSR值保存起來；當(dāng)進(jìn)程切換時(shí)也需要保存當(dāng)前寄存器值。通用寄存器到狀態(tài)寄存器的傳送指令（MSR）當(dāng)需要保存或修改當(dāng)前模式下CPSR或SPSR的內(nèi)容時(shí)，這些內(nèi)容首先必須傳送到通用寄存器中，再對選擇的位進(jìn)行修改，然后將數(shù)據(jù)回寫到狀態(tài)寄存器。這里講述的MSR指令完成這一過程的最后一步，即將立即數(shù)常量或通用寄存器的內(nèi)容加載CPSR或SPSR的指定區(qū)域。通用寄存器到狀態(tài)寄存器的傳送指令（MSR）MSR{<cond>}CPSR_f|SPSR_f，#<32-bitimmediate>MSR{<cond>}CPSR_<field>|SPSR_<field>，Rm這里<field>表示下列情況之一：c－控制域－PSR[7:0]。x－擴(kuò)展域－PSR[15:8]（在當(dāng)前ARM中未使用）。s－狀態(tài)域－PSR[23:16]（在當(dāng)前ARM中未使用）。f－標(biāo)志位域－PSR[31:24]。通用寄存器到狀態(tài)寄存器的傳送指令（MSR）舉例僅設(shè)置C標(biāo)志位，保存N、Z和V：MRS r0，CPSR ；將CPSR傳送到r0ORR r0，r0，#&20000000 ；設(shè)置r0的29位MSR CPSR_f，r0 ；傳送回CPSR從監(jiān)控模式切換到IRQ模式（例如，啟動時(shí)初始化IRQ堆棧指針）：MRS r0，CPSR ；將CPSR傳送到r0BIC r0，r0，#&1f ；低5位清0ORR r0，r0，#&12 ；設(shè)置為IRQ模式MSR CPSR_c，r0 ；傳送回CPSR三轉(zhuǎn)移指令在ARM中有兩種方法可以實(shí)現(xiàn)程序的轉(zhuǎn)移：一種是用前面我們講過的傳送指令直接向PC寄存器（r15）中寫入轉(zhuǎn)移的目標(biāo)地址值，通過改變PC的值實(shí)現(xiàn)程序的跳轉(zhuǎn)；另一種是下面我們要講的轉(zhuǎn)移指令。ARM的轉(zhuǎn)移指令可以從當(dāng)前指令向前或向后的32MB的地址空間跳轉(zhuǎn)，根據(jù)完成的功能它可以分為以下4種：B轉(zhuǎn)移指令；BL帶鏈接的轉(zhuǎn)移指令；BX帶狀態(tài)切換的轉(zhuǎn)移指令；BLX帶鏈接和狀態(tài)切換的轉(zhuǎn)移指令。轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)移鏈接指令（B，BL）轉(zhuǎn)移指令B在程序中完成簡單的跳轉(zhuǎn)指令，可以跳轉(zhuǎn)到指令中指定的目的地址。在一個(gè)程序中通常需要轉(zhuǎn)移到子程序，并且當(dāng)子程序執(zhí)行完畢時(shí)能確?；謴?fù)到原來的代碼位置。這就需要把執(zhí)行轉(zhuǎn)移前之程序計(jì)數(shù)器PC的值保存下來。ARM使用轉(zhuǎn)移鏈接指令BL來提供這一功能。BL指令完全象轉(zhuǎn)移指令一樣地執(zhí)行轉(zhuǎn)移，同時(shí)把轉(zhuǎn)移后面緊接的一條指令的地址保存到鏈接寄存器LR（r14）。四異常中斷產(chǎn)生指令軟件中斷指令SWI用于產(chǎn)生SWI異常中斷，用來實(shí)現(xiàn)在用戶模式下對操作系統(tǒng)中特權(quán)模式的程序的調(diào)用；斷點(diǎn)中斷指令BKPT主要用于產(chǎn)生軟件斷點(diǎn)，供調(diào)試程序用。軟件中斷指令（SWI）SWI（SoftWareInterrupt）代表“軟件中斷”，用于用戶調(diào)用操作系統(tǒng)的系統(tǒng)例程，常稱為“監(jiān)控調(diào)用”。它將處理器置于監(jiān)控（SVC）模式，從地址0x08開始執(zhí)行指令。二進(jìn)制編碼軟件中斷指令（SWI）注意事項(xiàng)：當(dāng)處理器已經(jīng)處于監(jiān)控模式，只要原來的返回地址（在r14_svc）和SPSR_svc已保存，就可以執(zhí)行SWI；否則當(dāng)執(zhí)行SWI時(shí)，這些寄存器將被覆蓋。24位立即數(shù)代表的服務(wù)類型依賴于系統(tǒng)，但大多數(shù)系統(tǒng)支持一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的子集，用于字符輸入輸出及類似的基本功能。立即數(shù)可以指定為常數(shù)表達(dá)式，但是通常最好是在程序的開始處為所需要的調(diào)用進(jìn)行聲明并設(shè)置它們的值，或者導(dǎo)入一個(gè)文件，該文件為局部操作系統(tǒng)聲明它們的值，然后在代碼中使用它們的名字。在監(jiān)控模式下執(zhí)行的第一條指令位于0x08，一般是一條指向SWI處理程序的轉(zhuǎn)移指令，而SWI處理程序則位于存儲器內(nèi)附近某處。因?yàn)榇鎯ζ髦形挥?x0C的下一個(gè)字正是取指中止處理程序的入口，所以不能在0x08處開始寫SWI處理程序。3.2Thumb指令集ARM開發(fā)工具完全支持Thumb指令，應(yīng)用程序可以靈活的將ARM和Thumb子程序混合編程以便在例程的基礎(chǔ)上提高性能或代碼密度。在編寫Thumb指令時(shí)，先要用偽指令CODE16聲明（ADS的編譯環(huán)境下），而且在ARM指令中要使用BX指令跳轉(zhuǎn)到Thumb指令，以切換處理器狀態(tài)。編寫ARM指令時(shí)，則可使用偽指令CODE32聲明（ADS的編譯環(huán)境下）。3.3ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)ARM匯編語言的偽操作、宏指令與偽指令A(yù)RM匯編語言程序設(shè)計(jì)ARM匯編語言編程的重點(diǎn)ARM匯編程序?qū)嵗?.3.1ARM匯編語言的偽操作、宏指令與偽指令A(yù)RM匯編語言源程序中語句一般由指令、偽操作、宏指令和偽指令組成偽操作是ARM匯編語言程序里的一些特殊指令助記符，它的作用主要是為完成匯編程序做各種準(zhǔn)備工作，在源程序進(jìn)行匯編時(shí)由匯編程序處理，而不是在計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間由機(jī)器執(zhí)行。宏指令是一段獨(dú)立的程序代碼，可以插在源程序中，它通過偽操作來定義。宏在被使用之前必須提前定義好，宏之間可以互相調(diào)用，也可以自己遞歸調(diào)用。通過直接書寫宏名來使用宏，并根據(jù)宏指令的格式設(shè)置相應(yīng)的輸入?yún)?shù)。宏定義本身不會產(chǎn)生代碼，只是在調(diào)用它時(shí)把宏體插入到源程序中。偽指令也是ARM匯編語言程序里的特殊指令助記符，也不在處理器運(yùn)行期間由機(jī)器執(zhí)行，它們在匯編時(shí)將被合適的機(jī)器指令代替成ARM或Thumb指令,從而實(shí)現(xiàn)真正指令操作。兩種編譯模式的集成開發(fā)環(huán)境IDE介紹ADS/SDTIDE開發(fā)環(huán)境它由ARM公司開發(fā)，使用了CodeWarrior公司的編譯器；集成了GNU開發(fā)工具的IDE開發(fā)環(huán)境它由GNU的匯編器as、交叉編譯器gcc、和鏈接器ld等組成。ADS編譯環(huán)境下的ARM偽操作和宏指令

ADS編譯環(huán)境下的偽操作有如下幾種：符號定義（SymbolDefinition）偽操作數(shù)據(jù)定義（DataDefinition）偽操作匯編控制（AssemblyControl）偽操作框架描述（FrameDescription）偽操作信息報(bào)告（Reporting）偽操作其他（Miscellaneous）偽操作符號定義偽操作

符號定義偽操作用于定義ARM匯編程序中的變量，對變量進(jìn)行賦值以及定義寄存器名稱。1.GBLA，GBLL及GBLSGBLA，GBLL及GBLS偽操作用于聲明一個(gè)ARM程序中的全局變量并在默認(rèn)情況下將其初始化。GBLA偽操作聲明一個(gè)全局的算術(shù)變量，并將其初始化成0GBLL偽操作聲明一個(gè)全局的邏輯變量，并將其初始化成{FALSE}GBLS偽操作聲明一個(gè)全局的字符串變量，并將其初始化成空串“”語法格式<GBLX>Variable

其中：<GBLX>是GBLA，GBLL或GBLS3種偽操作之一；Variable是全局變量的名稱。在其作用范圍內(nèi)必須惟一，即同一個(gè)變量名只能在作用范圍內(nèi)出現(xiàn)一次。示例變量定義舉例GBLA arithmetic ；聲明一個(gè)全局的算術(shù)變量Arithmatic SETA0xef ；向該變量賦值SPACE arithmetic ；使用該變量GBLL logical ；聲明一個(gè)全局的邏輯變量logicalLogical SETL｛TRUE｝

；向該變量賦值2.LCLA，LCLL及LCLSLCLA，LCLL及LCLS偽操作用于聲明一個(gè)ARM程序中的局部變量，并在默認(rèn)情況下將其初始化。LCLA偽操作聲明一個(gè)局部的算術(shù)變量，并將其初始化成0。LCLL偽操作聲明一個(gè)局部的邏輯變量，并將其初始化成{FALSE}LCLS偽操作聲明一個(gè)局部的串變量，并將其初始化成空串“”語法格式<LCLX>Variable

其中：<LCLX>是LCLA，LCLL或LCLS3種偽操作之一；Variable是局部變量的名稱。在其作用范圍內(nèi)必須唯一，即同一個(gè)變量名只能在作用范圍內(nèi)出現(xiàn)一次。3.SETA，SETL及SETSSETA，SETL及SETS偽操作用于給一個(gè)ARM程序中的全局或局部變量賦值。SETA偽操作給一個(gè)全局或局部算術(shù)變量賦值SETL偽操作給一個(gè)全局或局部邏輯變量賦值SETS偽操作給一個(gè)全局或局部字符串變量賦值語法格式<SETX>Variableexpr

其中：<SETX>是SETA，SETL或SETS3種偽操作之一；Variable是使用GBLA，GBLL，GBLS，LCLA，LCLL或LCLS定義的變量的名稱，在其作用范圍內(nèi)必須唯一；expr為表達(dá)式，即賦予變量的值。變量賦值舉例GBLAarithmetic ；聲明一個(gè)全局的算術(shù)變量arithmeticSETA0xef ；向該算術(shù)變量賦值SPACEarithmetic ；引用該算術(shù)變量GBLLlogical ；聲明一個(gè)全局的邏輯變量logicallogicalSETL｛TRUE｝

；向該變邏輯量賦值

；保存寄存器列表List數(shù)據(jù)定義偽操作數(shù)據(jù)定義（DataDefinition）偽操作用于數(shù)據(jù)緩沖池定義、數(shù)據(jù)表定義、數(shù)據(jù)空間分配等，包括以下的偽操作。4.LTORGLTORG用于聲明一個(gè)數(shù)據(jù)緩沖池（也稱為文字池）的開始。在使用偽指令LDR時(shí)，常常需要在適當(dāng)?shù)牡胤郊尤隠TORG聲明數(shù)據(jù)緩沖池，LDR加載的數(shù)據(jù)暫時(shí)放于數(shù)據(jù)緩沖池。語法格式LTORG使用說明當(dāng)程序中使用LDR之類的指令時(shí)，數(shù)據(jù)緩沖池的使用可能越界。為防止越界發(fā)生可以使用LTORG偽操作定義數(shù)據(jù)緩沖池。通常大的代碼段可以使用多個(gè)數(shù)據(jù)緩沖池。ARM匯編編譯器一般把數(shù)據(jù)緩沖池放在代碼段的最后面，即下一個(gè)代碼段開始之前，或者END偽操作之前。LTORG偽操作通常放在無條件跳轉(zhuǎn)指令之后，或者子程序返回指令之后，這樣處理器就不會錯(cuò)誤地將數(shù)據(jù)緩沖池中的數(shù)據(jù)當(dāng)作指令來執(zhí)行。5.SPACESPACE用于分配一塊連續(xù)內(nèi)存單元，并用0初始化。SPACE可以用“%”代替。語法格式｛label｝

SPACEexpr其中：{label}是一個(gè)標(biāo)號，是可選的，expr表示本偽操作分配的內(nèi)存字節(jié)數(shù)。6.DCD及DCDUDCD用于分配一段字內(nèi)存單元（分配的內(nèi)存都是字對齊的），并用偽操作中的expr初始化。DCDU與DCD的不同之處在于DCDU分配的內(nèi)存單元并不嚴(yán)格字對齊。DCD和DCDU一般用來定義數(shù)據(jù)表格或其它常數(shù)。DCD可以用“&”代替。語法格式{label}DCDexpr{，expr}…{label}DCDUexpr{，expr}…其中：{label}為可選的標(biāo)號。expr可以為數(shù)字表達(dá)式或程序中的標(biāo)號。內(nèi)存分配的字節(jié)數(shù)由expr的個(gè)數(shù)決定。使用說明DCD偽操作分配的內(nèi)存都是字對齊的，為了保證分配的內(nèi)存是字對齊的，可能在分配的第一個(gè)內(nèi)存單元前插入填補(bǔ)字節(jié)（padding）。DCDU分配的內(nèi)存單元?jiǎng)t不需要字對齊。匯編控制偽操作

匯編控制偽操作用于條件匯編、宏定義、重復(fù)匯編控制等IF，ELSE及ENDIF語法格式IFlogicalexpression…

；指令或偽指令代碼段1{ELSE…

；指令或偽指令代碼段2}ENDIF其中，logicalexpression是用于控制選擇的邏輯表達(dá)式。

ELSE偽操作為可選的。MACRO、MENDMACRO偽操作標(biāo)識宏定義的開始，MEND標(biāo)識宏定義的結(jié)束。用MACRO和MEND定義的一段代碼，稱為宏定義體，這樣在程序中就可以通過宏名多次調(diào)用該代碼段來完成相應(yīng)的功能。語法格式 MACRO {$label}macroname｛$parameter｛，$parameter｝…｝

…

；宏代碼 MENDmacroname為所定義的宏的名稱；$label在宏指令被展開時(shí)，label可被替換成相應(yīng)的符號，通常是一個(gè)標(biāo)號。（在一個(gè)符號前使用$表示程序被匯編時(shí)將使用相應(yīng)的值來替代$后的符號）；$parameter為宏指令的參數(shù)，當(dāng)宏指令被展開時(shí)將被替換成相應(yīng)的值，類似于函數(shù)中的形式參數(shù)?？梢栽诤甓x時(shí)為參數(shù)指定相應(yīng)的默認(rèn)值。信息報(bào)告?zhèn)尾僮鰽SSERT斷言錯(cuò)誤偽操作。在匯編編譯器對匯編程序的第二遍掃描中，如果其中ASSERT中條件不成立，ASSERT偽操作將報(bào)告該錯(cuò)誤信息。語法格式

ASSERTlogicalexpression其中，logicalexpression為一個(gè)邏輯表達(dá)式。其他的偽操作CODE16及CODE32CODE16偽操作告訴匯編編譯器后面的指令序列為16位的Thumb指令；CODE32偽操作告訴匯編編譯器后面的指令序列為32位的ARM指令。語法格式

CODE16 CODE32EQUEQU偽操作為數(shù)字常量、基于寄存器的值和程序中的標(biāo)號（基于PC的值）定義一個(gè)字符名稱。語法格式nameEQUexpr｛，type｝其中： expr為基于寄存器的地址值、程序中的標(biāo)號、32位的地址常量或者32位的常量；name為EQU偽操作為expr定義的字符名稱；type當(dāng)expr為32位常量時(shí)，可以使用type指示expr表示的數(shù)據(jù)的類型。type有下面3種取值。CODE16表明該地址處為Thumb指令CODE32表明該地址處為ARM指令DATA表明該地址處為數(shù)據(jù)區(qū)AREAAREA偽操作用于定義一個(gè)代碼段或者數(shù)據(jù)段。ARM匯編程序中一般采用分段式設(shè)計(jì)，一個(gè)ARM源程序至少有一個(gè)代碼段。語法格式 AREAsectionname｛，attr｝｛，attr｝…使用說明

通?？梢杂肁REA偽操作將程序分為多個(gè)ELF格式的段。一個(gè)大的程序可以包括多個(gè)代碼段和數(shù)據(jù)段。一個(gè)匯編程序至少包含一個(gè)代碼段。ENTRYENTRY偽操作指定程序的入口點(diǎn)。語法格式 ENTRY使用說明

一個(gè)程序可以包含多個(gè)源文件，而一個(gè)源文件中最多只能有一個(gè)ENTRY（也可以沒有ENTRY），所以一個(gè)程序可以有多個(gè)ENTRY，但至少要有一個(gè)ENTRYENDEND偽操作告訴編譯器已經(jīng)到了源程序結(jié)尾。語法格式 END使用說明

每一個(gè)匯編源程序都包含END偽操作，來表示本源程序的結(jié)束。

EXPORT及GLOBALEXPRORT聲明一個(gè)符號可以被其他文件引用，相當(dāng)于聲明了一個(gè)全局變量。GLOBAL是EXPORT的同義詞。語法格式 EXPORTsymbol｛［WEAK］｝ GLOBALsymbol｛［WEAK］｝其中，symbol為聲明的符號的名稱。它是區(qū)分大小寫的。[WEAK]選項(xiàng)聲明其他的同名符號優(yōu)先于本符號被引用。使用說明

使用EXPORT偽操作聲明一個(gè)源文件中的符號，使得該符號可以被其他源文件引用。IMPORTIMPORT偽操作告訴編譯器當(dāng)前的符號不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號，而且不論本源文件是否實(shí)際引用該符號，該符號都將被加入到本源文件的符號表中。語法格式 IMPORTsymbol｛[WEAK]｝其中：symbol為聲明的符號的名稱。它是區(qū)分大小寫的。[WEAK]指定這個(gè)選項(xiàng)后，如果symbol在所有的源文件中都沒有被定義，編譯器也不會產(chǎn)生任何錯(cuò)誤信息，同時(shí)編譯器也不會到當(dāng)前沒有被INCLUDE進(jìn)來的庫中去查找該符號。EXTERNEXTERN偽操作告訴編譯器當(dāng)前的符號不是在本源文件中定義的，而是在其他源文件中定義的，在本源文件中可能引用該符號。這與IMPORT偽操作的作用相同，不同之處在于，如果本源文件沒有實(shí)際引用該符號，該符號都將不會被加入到本源文件的符號表中。語法格式EXTERNsymbol｛〔WEAK〕｝其中，symbol為聲明的符號的名稱，它是區(qū)分大小寫的。[WEAK]指定該選項(xiàng)后，如果symbol在所有的源文件中都沒有被定義，編譯器也不會產(chǎn)生任何錯(cuò)誤信息，同時(shí)編譯器也不會到當(dāng)前沒有被INCLUDE進(jìn)來的庫中去查找該符號。GET及INCLUDEGET偽操作將一個(gè)源文件包含到當(dāng)前源文件中，并將被包含的文件在其當(dāng)前位置進(jìn)行匯編處理。INCLUDE是GET的同義詞。語法格式GETfilenameINCLUDEfilename其中：filename為被包含的源文件的名稱。這里可以使用路徑信息。注意路徑信息中可以包含空格。3.3.2ARM匯編語言程序設(shè)計(jì)

ARM匯編中的文件格式3.3.2.2ARM匯編語言語句格式ARM匯編語言語句格式如下所示：｛symbol｝｛instruction|directive|pseudo-instruction｝

｛；comment｝其中：instruction為指令。在ARM匯編語言中，指令不能從一行的行頭開始。在一行語句中，指令的前面必須有空格或者符號。directive為偽操作。pseudo-instruction為偽指令。symbol為符號。在ARM匯編語言中，符號必須從一行的行頭開始，并且符號中不能包含空格。在指令和偽指令中符號用作地址標(biāo)號（label）；在有些偽操作中，符號用作變量或者常量。comment為語句的注釋。在ARM匯編語言中注釋以分號（；）開頭。注釋的結(jié)尾即為一行的結(jié)尾。注釋也可以單獨(dú)占用一行。ARM匯編語言中的符號符號的命名規(guī)則如下：符號由大小寫字母、數(shù)字以及下劃線組成。局部標(biāo)號（例如在ADS編譯環(huán)境下，ROUT之間的標(biāo)號為局部標(biāo)號）以數(shù)字開頭，其他的符號都不能以數(shù)字開頭。符號是區(qū)分大小寫的。符號在其作用范圍內(nèi)必須惟一，即在其作用范圍內(nèi)不可有同名的符號。程序中的符號不能與系統(tǒng)內(nèi)部變量或者系統(tǒng)預(yù)定義的符號同名。程序中的符號通常不要與指令助記符或者偽操作同名。變量變量有數(shù)字變量、邏輯變量和串變量變量的類型在程序中是不能改變的。數(shù)字變量的取值范圍為數(shù)字常量和數(shù)字表達(dá)式所能表示的數(shù)值的范圍。關(guān)于數(shù)字常量和數(shù)字表達(dá)式在后面有介紹。邏輯變量的取值范圍為｛true｝和｛false｝。串變量的取值范圍為串表達(dá)式可以表示的范圍。使用GBLA，GBLL及GBLS偽操作聲明全局變量；使用LCLA，LCLL及LCLS偽操作聲明局部變量；使用SETA，SETL及SETS偽操作為這些變量賦值數(shù)字常量數(shù)字常量一般有3種表示方式：十進(jìn)制數(shù)，如：43，6，112；十六進(jìn)制數(shù)，如：0x3425，0xFE，0x1；n進(jìn)制數(shù)，用n_XXX表示，其中n為2～9，XXX為具體數(shù)，如：2_01001101，8_4326標(biāo)號在ARM匯編語言中，標(biāo)號是表示程序中的指令或者數(shù)據(jù)地址的符號，一般它代表一個(gè)地址。標(biāo)號的生成方式有以下3種：基于PC的標(biāo)號：是位于（將要跳轉(zhuǎn)到的）目標(biāo)指令前或者程序中數(shù)據(jù)定義偽操作前的標(biāo)號，在匯編時(shí)將被處理成PC值加上（或減去）一個(gè)數(shù)字常量。它常用于表示跳轉(zhuǎn)指令的目標(biāo)地址，或者代碼段中所嵌入的少量數(shù)據(jù)。基于寄存器的標(biāo)號：通常用MAP和FILED偽操作定義該標(biāo)號，也可以用EQU偽操作定義（參見偽操作一節(jié)）。這種標(biāo)號在匯編時(shí)將被處理成寄存器的值加上（或減去）一個(gè)數(shù)字常量。它常用于訪問位于數(shù)據(jù)段中的數(shù)據(jù)。絕對地址：是一個(gè)32位的數(shù)字量，尋址的范圍為0~232-1，即直接可以尋址整個(gè)內(nèi)存空間。局部標(biāo)號局部標(biāo)號主要用于局部范圍代碼。它由一個(gè)0~99之間的數(shù)字和一個(gè)通常表示該局部標(biāo)號作用范圍的符號組成，可以重復(fù)定義。局部標(biāo)號的作用范圍通常為當(dāng)前段，也可用偽操作ROUT來定義局部標(biāo)號的作用范圍。局部標(biāo)號定義的語法格式如下：N｛routname｝其中：N為0~99之間的數(shù)字。routname為符號，通常為該標(biāo)號作用范圍的名稱（用ROUT偽操作定義的）。局部標(biāo)號引用的語法格式如下：％｛F|B｝｛A|T｝

N｛routname｝其中：

％表示引用操作；F指示編譯器只向前搜索；B指示編譯器只向后搜索；A指示編譯器搜索宏的所有嵌套層次；T指示編譯器搜索宏的當(dāng)前層次。如果F和B都沒有指定，編譯器先向前搜索，再向后搜索；如果A和T都沒有指定，編譯器搜索所有從當(dāng)前層次到宏的最高層次，比當(dāng)前層次低的層次不再搜索；如果指定了routname，編譯器向前搜索最近的ROUT偽操作，若routname與該ROUT偽操作定義的名稱不匹配，編譯器報(bào)告錯(cuò)誤，匯編失敗。ARM匯編語言中的表達(dá)式表達(dá)式是由符號、數(shù)值、單目或多目操作符以及括號組成的。在一個(gè)表達(dá)式各種元素的優(yōu)先級如下所示：括號內(nèi)的表達(dá)式優(yōu)先級最高。各種操作符有一定的優(yōu)先級。相鄰的單目操作符的執(zhí)行順序?yàn)橛捎业阶?，單目操作符?yōu)先級高于其他操作符。優(yōu)先級相同的雙目操作符執(zhí)行順序?yàn)橛勺蟮接?。ARM匯編語言程序格式ARM匯編語言是以段（section）為單位來組織源文件的。段是相對獨(dú)立的、具有特定名稱的、不可分割的指令或者數(shù)據(jù)序列。段又可以分為代碼段和數(shù)據(jù)段，代碼段存放執(zhí)行代碼，數(shù)據(jù)段存放代碼運(yùn)行時(shí)需要用到的數(shù)據(jù)。一個(gè)ARM源程序至少需要一個(gè)代碼段，大的程序可以包含多個(gè)代碼段和數(shù)據(jù)段ARM匯編語言源程序經(jīng)過匯編處理后生成一個(gè)可執(zhí)行的映像文件，它通常包括下面3部分：一個(gè)或多個(gè)代碼段。代碼段通常是只讀的。零個(gè)或多個(gè)包含初始值的數(shù)據(jù)段。這些數(shù)據(jù)段通常是可讀寫的。零個(gè)或多個(gè)不包含初始值的數(shù)據(jù)段。這些數(shù)據(jù)段被初始化為0，通常是可讀寫的。連接器根據(jù)一定的規(guī)則將各個(gè)段安排到內(nèi)存中的相應(yīng)位置。源程序中段之間的相鄰關(guān)系與執(zhí)行的映像文件中段之間的相鄰關(guān)系并不一定相同。下面通過一個(gè)簡單的例子，說明ARM匯編語言源程序的基本結(jié)構(gòu)。AREAEXAMPLE，CODE，READONLYENTRYstartMOVr0，#10MOVr1，#3ADDr0，r0，r1ENDARM匯編語言編程的重點(diǎn)簡單的寄存器操作

ADDr0，

r1，

r2；r0：=r1+r2r0第一個(gè)是結(jié)果寄存器r1第一操作數(shù)r2第二操作數(shù)立即數(shù)操作在數(shù)據(jù)處理指令中，第二操作數(shù)除了可以是寄存器，還可以是一個(gè)立即數(shù)。如果我們只是希望把一個(gè)常數(shù)加到寄存器，而不是兩個(gè)寄存器相加，我們可以用立即數(shù)值取代第二操作數(shù)，如下面例子。立即數(shù)用前面加一個(gè)“#”的數(shù)值常量來表示。

ADDR3，

r3，#1；r3：=r3+1

ANDR8，

r7，#&ff；r8：=r7[7：0]寄存器移位操作在ARM數(shù)據(jù)處理指令中，第二操作數(shù)還有一種特有的形式－寄存器移位操作，即允許第二個(gè)寄存器操作數(shù)在同第一操作數(shù)運(yùn)算之前完成移位操作，例如：

ADDr3，

r2，r1，LSL#3；r3：=r2+8×r1設(shè)置條件碼ARM的任何數(shù)據(jù)處理指令都能通過增加“S”操作碼來設(shè)置條件碼（N，Z，C和V）數(shù)據(jù)處理指令加了“S”后，算術(shù)操作（在此包含CMP和CMN）根據(jù)算術(shù)運(yùn)算的結(jié)果設(shè)置所有的標(biāo)志位條件轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移解釋一般應(yīng)用BBAL無條件的總是總是執(zhí)行轉(zhuǎn)移總是執(zhí)行轉(zhuǎn)移BEQ相等比較的結(jié)果為相等或零BNE不等比較的結(jié)果為不等或非零BPL正結(jié)果為正數(shù)或零BMIBCC負(fù)無進(jìn)位結(jié)果為負(fù)數(shù)算術(shù)操作未得到進(jìn)位BLO低于無符號數(shù)比較，結(jié)果為低于BCSBHS有進(jìn)位高于或相等算術(shù)操作得到了進(jìn)位無符號數(shù)比較，結(jié)果為高于或相等BVC無溢出有符號整數(shù)操作，未出現(xiàn)溢出BVS有溢出有符號整數(shù)操作，出現(xiàn)溢出BGT大于有符號整數(shù)比較，結(jié)果為大于BGE大于或相等有符號整數(shù)比較，結(jié)果為大于或相等BLT小于有符號整數(shù)比較，結(jié)果為小于BLE小于或相等有符號整數(shù)比較，結(jié)果為小于或相等BHI高于無符號數(shù)比較，結(jié)果為高于BLS低于或相等無符號數(shù)比較，結(jié)果為低于或相等匯編語言子程序調(diào)用及返回在ARM匯編語言中，子程序調(diào)用是通過BL指令來完成的。BL指令的語法格式如下： BLsubname其中，subname是被調(diào)用的子程序的名稱。BL指令完成兩個(gè)操作：將子程序的返回地址放在LR寄存器（r14）中，同時(shí)將PC寄存器值設(shè)置成目標(biāo)子程序的第一條指令地址。在返回調(diào)用子程序時(shí)，轉(zhuǎn)移鏈接指令保存到LR寄存器（r14）中的值需要拷貝回程序寄存器PC（r15）。ARM與Thumb之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)換及函數(shù)的相調(diào)用ARM/Thumb之間的狀態(tài)切換是通過一條專用的轉(zhuǎn)移交換指令BX來實(shí)現(xiàn)的。BX指令以通用寄存器（R0~R15）為操作數(shù)，通過拷貝Rn到PC來實(shí)現(xiàn)4GB空間范圍內(nèi)的一個(gè)絕對跳轉(zhuǎn)。BX利用Rn寄存器中目的地址值的最后一位來判斷跳轉(zhuǎn)后的狀態(tài)。當(dāng)最后一位為0時(shí)，表示轉(zhuǎn)移到ARM狀態(tài)；當(dāng)最后一位為1時(shí)，表示轉(zhuǎn)移到Thumb狀態(tài)下面是一段直接進(jìn)行狀態(tài)切換的例程。

；從ARM狀態(tài)開始CODE32 ；表明以下是ARM指令A(yù)DRR0，Into-_Thumb+1 ；得到目標(biāo)地址，末位置1，表示轉(zhuǎn)移到ThumbBXR0 ；轉(zhuǎn)向Thumb…

；執(zhí)行其它代碼CODE16 ；表明以下是Thumb指令I(lǐng)nto-_Thumb …

；Thumb代碼ADRR5，Back_to_ARM ；得到目標(biāo)地址，末位缺省為0，轉(zhuǎn)移到ARMBXR5 ；轉(zhuǎn)向ARM…

；執(zhí)行其它代碼CODE32 ；表明以下是ARM指令Back_to_ARM ；ARM代碼段起始地址ARM的狀態(tài)寄存器CPSR中的狀態(tài)控制位T-bit（位[5]）決定了當(dāng)前處理器的運(yùn)行狀態(tài)，因此，可以通過MSR和MRS指令來直接修改CPSR的狀態(tài)位，也能夠改變處理器運(yùn)行狀態(tài)但由于ARM采用多級流水線的結(jié)構(gòu)，這樣做會造成流水線上預(yù)取指令的執(zhí)行錯(cuò)誤，而如果用BX指令，則不會出現(xiàn)這樣的問題C與匯編語言混合編程ATPCS介紹內(nèi)嵌匯編C和ARM匯編程序間相互調(diào)用ATPCS介紹ATPCS（ARM-ThumbProduceCallStandard）是ARM程序和Thumb程序中子程序調(diào)用的基本規(guī)則，目的是為了使單獨(dú)編譯的C語言程序和匯編程序之間能夠相互調(diào)用。這些基本規(guī)則包括子程序調(diào)用過程中寄存器的使用規(guī)則、數(shù)據(jù)棧的使用規(guī)則和參數(shù)的傳遞規(guī)則。寄存器的使用規(guī)則子程序間通過寄存器R0～R3來傳遞參數(shù)，這時(shí)，寄存器R0～R3可以記作A1～A4。被調(diào)用的子程序在返回前無需恢復(fù)寄存器R0～R3的內(nèi)容；在子程序中，使用寄存器R4～R11來保存局部變量。這時(shí)，寄存器

R4～R11可以記作V1～V8。如果在子程序中使用到了寄存器V1～V8中的某些寄存器，子程序進(jìn)入時(shí)必須保存這些寄存器的值，在返回前必須恢復(fù)這些寄存器的值；對于子程序中沒有用到的寄存器則不必進(jìn)行這些操作。在Thumb程序中，通常只能使用寄存器R4～R7來保存局部變量；寄存器R12用作子程序間的scratch寄存器（用于保存SP，在函數(shù)返回時(shí)使用該寄存器出棧），記作ip。在子程序間的連接代碼段中常有這種使用規(guī)則；寄存器R13用作數(shù)據(jù)棧指針，記作sp。在子程序中寄存器R13不能用作其他用途。寄存器sp在進(jìn)入子程序時(shí)的值和退出子程序時(shí)的值必須相等；寄存器R14稱為鏈接寄存器，記作lr。它用于保存子程序的返回地址。如果在子程序中保存了返回地址，寄存器R14則可以用作其他用途；寄存器R15是程序計(jì)數(shù)器，記作pc。它不能用作其他用途。ATPCS中各寄存器的使用規(guī)則及其名稱寄存器別名特殊名使用規(guī)則R0a1參數(shù)/結(jié)果／scratch寄存器1R1a2參數(shù)/結(jié)果／scratch寄存器2R2a3參數(shù)/結(jié)果／scratch寄存器3R3a4參數(shù)/結(jié)果／scratch寄存器4R4v1ARM狀態(tài)局部變量寄存器1R5v2ARM狀態(tài)局部變量寄存器2R6v3ARM狀態(tài)局部變量寄存器3R7v4wrARM狀態(tài)局部變量寄存器4Thumb狀態(tài)工作寄存器R8v5ARM狀態(tài)局部變量寄存器5R9v6sbARM狀態(tài)局部變量寄存器6，在支持RWPI的ATPCS中為靜態(tài)基址寄存器R10v7slARM狀態(tài)局部變量寄存器7，在支持?jǐn)?shù)據(jù)棧檢查的ATPCS中為數(shù)據(jù)棧限制指針R11v8fpARM狀態(tài)局部變量寄存器8/幀指針R12ip子程序內(nèi)部調(diào)用的scratch寄存器R13sp數(shù)據(jù)棧指針R14lr連接寄存器R15pc程序計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)棧使用規(guī)則滿（FULL）棧當(dāng)堆棧指針指向棧頂元素，即指向最后一個(gè)入棧的數(shù)