混合语言编程

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1、2.6混合语言编程目前，在嵌入式系统开发中，使用的主要编程语言是C语言和汇编语言。在稍大规模的嵌入式软件中，例如含有OS，大部分的代码都是用C编写的，主要是因为C语言的结构比较好，便于人的理解，而且有大量的支持库。尽管如此，很多地方还是要用到汇编语言，例如开机时硬件系统的初始化，包括CPU状态的设定、中断的使能、主频的设定、RAM的初始化等，一些中断处理也可能涉及汇编。另外，对性能非常敏感的代码，需要手工编写汇编语言程序。汇编语言是和CPU的指令集紧密相关的。作为涉及底层的嵌入式系统开发，必须熟

2、练对汇编语言的使用。使用C语言和汇编语言进行混合编程，可以充分发挥各自的优势，取得显著效果。在C中嵌入汇编的格式为：asm("汇编语句":输出寄存器:输入寄存器:会被修改的寄存器);其中：汇编语句：是写汇编指令的地方；输出寄存器：表示当这段嵌入汇编执行后，用于存放输出数据的寄存器。这些寄存器会分别对应一个C语言表达式或一个内存地址；输入寄存器：表示在开始执行汇编指令时，指定一些寄存器中应存放输入值，它们也分别对应着一个C变量或常数值。会被修改的寄存器：在gcc知道会被修改的寄存器后，能够对代码进

3、行优化。示例：01   #defineget_seg_byte(seg,addr)2   ({3   registerchar__res;04   __asm__("push%%fs;5            mov%%ax,%%fs;6            movb%%fs:%2,%%al;7            pop%%fs"8            :"=a"(__res)9            :""(seg),"m"(*(addr)));10   

4、__res;})这段10行的代码定义了一个嵌入汇编语言宏函数。用圆括号括住的组合语句（花括号中的语句）可以作为表达式使用，第10行变量__res是该表达式的输出值。宏语句要在一行上定义，因此使用“”将这些语句连成一行。宏的名字是get_seg_byte(seg,addr)。第3行定义寄存器变量__res。第4行的__asm__表示嵌入汇编语句的开始。4-7行是AT&T格式的汇编语句。第8行是输出寄存器，其含义是此段代码结束后将eax所代表的寄存器的值放入__res变量中，作为本函数的输出值，"

5、=a"中的"a"称为加载代码，"="表示这是输出寄存器。第9行表示此段代码开始运行时将seg放到eax寄存器中，""表示使用与上面同个位置的输出相同的寄存器。"m"表示使用一个内存偏移地址值。为了在上面的汇编语句中使用该地址值，嵌入汇编程序规定把输出和输入寄存器统一按顺序编号，从输出寄存器序列开始，从左到右，从上到下，以"%0"开始，分别记为%0、%1、…、%9。因此，输出寄存器的编号是%0（这里只有一个输出寄存器），输入寄存器前一部分（""(seg)）的编号是%1，而后部的编号是%2。上面第6

6、行上的%2即代表(*(addr))这个内存偏移量。第4行代码的作用是将fs段寄存器的内容入栈；第5行将eax中的段值赋给fs段寄存器；第6行是把fs:(*(addr))所指定的字节放入al寄存器中。当执行完汇编语句后，输出寄存器eax的值将被放入__res，作为该宏函数的返回值。这段程序中，seg代表一个指定的内存段值，而addr表示一个内存偏移地址量。该宏函数的功能是从指定段和偏移值的内存地址处取一个字节。一些可能会用到的寄存器加载代码及其具体的含义见表2.19。表2.19寄存器加载代码及其具

7、体的含义代码含义代码含义a使用寄存器eaxm使用内存地址b使用寄存器ebxo使用内存地址并可以加偏移量c使用寄存器ecxI使用常数0~31d使用寄存器edxJ使用常数0~63S使用esiK使用常数0~255D使用ediL使用常数0~65535q使用动态字节可寻址寄存器(eax、ebx、ecx或edx) M使用常数0~3r使用任意动态分配的寄存器N使用1字节常数(0~255) g使用通用有效的地址即可(eax、ebx、ecx、edx或内存变量) O使用常数0~31A使用eax与edx联合(64位)

8、 下面主要介绍基于ARM的C语言与汇编语言的混合编程。1．C语言与汇编语言混合编程应遵守的规则ARM编程中使用的C语言是标准C语言。在使用C语言时，要用到和汇编语言的混合编程。若汇编代码较为简洁，则可使用直接内嵌汇编的方法；否则要将汇编程序以文件的形式加入到项目中，按照ATPCS（ARM/ThumbProcedureCallStandard，ARM/Thumb过程调用标准）的规定与C程序相互调用与访问。在C和ARM汇编语言程序之间相互调用时，必须遵守ATPCS规则。ATPCS规定了一些子程序间调