4.1 伪指令概述

• 伪指令概念：人们设计了一些专门用于指导汇编器进行汇编工作的指令，由于这些指令不形成机器码指令，它们只是在汇编器进行汇编工作的过程中起作用，所以被叫做伪指令。

• 伪指令特征
• 伪指令是一条指令
• 伪指令没有指令代码

• 伪指令的作用
• 程序定位的作用
• 为非指令代码进行定义
• 为程序完整性做标注
• 有条件的引导程序段

4.2 通用伪指令（***）

4.2.0 伪指令分类

• 符号定义（Symbol Definition）伪指令

• 数据定义（Data Definition）伪指令

• 汇编控制（Assembly Control）伪指令

• 其它（Miscellaneous）伪指令

4.2.1 符号（变量）定义伪指令（**）

4.2.1.0 符号的命名约定

• 符号区分大小写，同名的大、小写符号会被编译器认为是两个不同的符号；

• 符号在其作用范围（全局或局部）内必须唯一

• 自定义的符号不能与系统保留字相同

• 符号不应与指令或伪指令同名

4.2.1.1 声明全局变量伪指令GBL（*）

• 指令格式：GBLA(GBLL或GBLS) <variable>
• variable：变量名称

• 指令作用
• GBLA 定义一个 全局数字变量，其默认初值为 0
• GBLL 定义一个 全局逻辑变量 ，其默认初值为 FALSE（假）
• GBLS 定义一个 全局字符串变量，其默认初值为 空 ；

• 指令示例
• GBLA指令示例
• GBLA Test1 ;定义一个全局数字变量，变量名为 Test1
• GBLL 指令示例
• GBLL Test2 ;定义一个全局逻辑变量，变量名为 Test2
• GBLS指令示例
• GBLS Test3 ;定义一个全局字符串变量，变量名为 Test3

4.2.1.2 声明局部变量伪指令LCL（*）

• 指令格式：LCLA(LCLL或LCLS) <variable>
• variable：变量名称

• 指令作用
• LCLA 定义一个局部数字变量，其默认初值为 0
• LCLL 定义一个局部逻辑变量，其默认初值为 FALSE（假）
• LCLS 定义一个局部字符串变量，其默认初值为 空

• 指令示例
• LCLA指令示例
• LCLA Test4 ;定义一个局部数字变量，变量名为 Test4
• LCLL指令示例
• LCLL Test5 ;定义一个局部逻辑变量，变量名为 Test5
• LCLS指令示例
• LCLS Test6 ;定义一个局部字符串变量，变量名为 Test6

4.2.1.3 变量赋值伪指令SET（*）

• 指令格式：变量名 SETA（SETL或SETS） 表达式

• 注意：SET伪指令要顶格写

• 指令作用
• SETA伪指令用于给一个数字变量赋值
• SETL伪指令用于给一个逻辑变量赋值
• SETS伪指令用于给一个字符串变量赋值

• 指令示例
• SETA指令示例
• Test1 SETA 0xAA ;将Test1变量赋值为0xAA。
• SETL指令示例
• Test2 SETL {TRUE} ;将Test2 变量赋值为真;
• SETS指令示例
• Test3 SETS “Testing” ;将Test3变量赋值为“Testing”

4.2.1.4 定义寄存器列表伪指令RLIST

• 指令格式：<name> RLIST <{list}>

• 指令作用：指令 LDM/STM 需要使用一个比较长的寄存器列表，使用伪指令 RLIST 可对一个列表定义一个统一的名称。

• 指令示例

• LoReg RLIST {R0-R7} ;定义寄存器列表{R0-R7}的名称为LoReg STMFD SP!, LoReg ;堆栈操作使用寄存器列表

4.2.2 数据定义伪指令（**）

4.2.2.1 LTORG（**）

• 指令格式：LTORG

• 指令作用：声明一个数据缓冲池（文字池）的开始，说明某个存储区域为一个用来暂存数据的数据缓冲区，也叫文字池或数据缓冲池。大的代码段也可以使用多个数据缓冲池。

• 如下图：



创建LTORG缓冲区的目的是，防止在程序中使用LDR之类的指令访问时，可能产生的越界。
通常把数据缓冲池放在代码段的最后面，或放在无条件转移指令或子程序返回指令之后，这样处理器就不会错误地将数据缓冲池中的数据当作指令来执行。

• 指令示例

• AREA example, CODE, READONLY Start BL Func1 … Func1 LDR R1,=0x800 MOV PC,LR LTORG ;定义数据缓冲池的开始位置，系统会自动设置数据缓冲池的大小 … END

4.2.2.2 MAP 和 FIELD（**）

• MAP伪指令
• 指令格式：MAP <expr> {,<base_register>}
• expr是数字表达式或程序中的标号。当指令中没有base_register时，expr即为结构化内存表的首地址。
• baseregister为基址寄存器（可选项）。当指令中包含这一项时，结构化内存表的**首地址为expr与baseregister寄存器值的和**;
• 指令作用：MAP 用于定义一个结构化的内存表的首地址（并没有分配空间）。MAP 可以用“^” 代替
• 指令示例
• MAP fun ;fun就是内存表的首地址 MAP 0x100,R9 ;内存表的首地址为R9+0X100

• FIELD伪指令
• 指令格式：{label} FIELD expr
• Label为域标号，要顶格写；
• Expr表示本数据域在内存表中所占用的字节数；
• 指令作用：FIELD用于定义一个结构化内存表中的数据域， FIELD 也可用“#” 代替
• 指令示例
• MAP 0X100 ;定义结构化内存表首地址为 0X100、 A FIELD 16 ;定义A的长度为16字节，位置为 0X100 B FIELD 32 ;定义B的长度为32字节，位置为 0X110 S FIELD 256 ;定义S的长度为256字节，位置为 0X130
注意：MAP 和 FIELD 伪指令仅用于定义数据结构，并不实际分配存储单元。

4.2.2.3 SPACE

• 指令格式：{label} SPACE expr
• label：为内存块起始地址标号
• Expr：为所要分配的内存字节数（是字节数而不是字数）

• 指令作用：SPACE伪指令用于分配一片连续的存储区域并初始化为 0。SPACE 也可用“%” 代替。

• 指令示例

• AREA DataRAM,DATA,READWRITE ;声明一数据段，名为DataRAM DataSpace SPACE 100 ;分配连续的100字节的存储单元并初始化为 0。

4.2.2.4 DCB

• 指令格式：指令格式：{label} DCB expr{，expr }{，expr }…
• label是存块起始地址标号
• expr可以为0至255的数值或字符串（一个expr是一个字节），内存分配的字节数由expr个数决定

• 指令作用：DCB用于分配一段字节内存单元，并用伪指令中的expr初始化，一般可用来定义数据表格，或文字符串。“=”与DCB同义

• 指令示例

• DISPTAB DCB 0x43,0x33,0x76,0x12 DCB 120,20,32,44 String DCB “send,data is error!”,0 ;构造字符串（一个字符是一个expr） LDR R1, =DISPTAB ;把DISPTAB的地址值送入R1 LDRB R2, [R1,#2] ;获取地址为[R1+#2]字节单元的值,R2=0x76

4.2.2.5 DCD和DCDU

• 指令格式

• {label} DCD expr{，expr }{，expr }… {label} DCDU expr{，expr }{，expr }…
• label是内存块起始地址标号，要顶格
• expr为常数表达式或程序中标号，内存分配字节数由expr个数决定（这个时候就不是一个expr对应一个字节了，而是一个expr对应一个字）

• 指令功能
• DCD用于分配一段字内存单元，并用伪指令中的expr初始化，字对齐，可定义数据表格或其它常数。“&”与DCD同义。
• DCDU用于分配一段字内存单元，并用伪指令中的expr初始化。DCDU伪指令分配的内存不需要字对齐，可定义数据表格或其它常数 。

• 指令示例

• AREA blockcopy,CODE,READONLY …… LDR R1,=ftt LDR R2,=ftt2 LDR R3,[R1] LDR R4,[R2] LDR R5,[R1, #4] LDR R6,[R2, #4] ;运算结果：R3=1、R4=3、R5=2、R6=4 …… Src DCD 1,2,3,4,5,6,7,8, MAP Src ftt FIELD 8 ftt2 FIELD 8 END
上例说明，MAP和FIELD伪指令不分配存储空间，只是给相关存储单元取个名称（标号），便于程序以结构的方式访问对应的内存单元

4.2.2.6 DCFD和DCFDU（-）

• 指令格式

• {label}DCFD fpliteral{,fpliteral}{,fpliteral}… {label}DCFDU fpliteral{,fpliteral}{,fpliteral}…
• label是内存块起始地址标号
• fpliteral是双精度的浮点数

• 指令作用
• DCFD伪指令用于为双精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。每个双精度的浮点数占据两个字单元。 DCFD分配的字存储单元是字对齐的。
• DCFDU具有DCFD同样的功能，而用DCFDU分配的字存储单元并不严格字对齐。

• 指令示例

• FdataTest DCFD 2E30，-3E-20 ;定义双精度浮点数，字对齐 DCFDU –0.1，1000，2.1E18 ;定义双精度浮点数，字不对齐
DCFD伪指令分配的内存都是字对齐的，为了保证分配的内存都是字对齐，DCFD可能在分配的第一个内存单元插入填补字节。如何将双精度浮点数表达式转换成内存单元的内部表示形式是由浮点运算单元控制的

4.2.2.7 DCFS和DCFSU（-）

• 指令格式

• {label} DCFS fpliteral{,fpliteral}{,fpliteral}… {label} DCFSU fpliteral{,fpliteral}{,fpliteral}…
• label是内存块起始地址标号
• fpliteral是单精度的浮点数

• 指令作用
• DCFS伪指令用于为单精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。每个单精度的浮点数占据一个字单元。要求字对齐
• DCFSU伪指令用于为单精度的浮点数分配一片连续的字存储单元并用伪指令中指定的表达式初始化。每个单精度的浮点数占据一个字单元。不要求字对齐

• 指令示例

• FdataTest DCFS 1E3,-4E-9 ；定义单精度浮点数，字对齐 DCFSU -0.1,3.1E6 ；定义单精度浮点数，字不对齐
DCFS伪指令用于为单精度的浮点数分配字对齐的内存单元，为了保证分配的内存都是字对齐，DCFS可能在分配的第一个内存单元前插入添补字节。DCFSU分配的内存不需要字对齐。

4.2.2.8 DCQ和DCQU（-）

• 指令格式

• {label} DCQ{-} literal{,literal}{,literal-}… {label} DCQU{-} literal{,literal }{,literal-}…
• label是内存块起始地址标号
• literal是64位的数字表达式，取值范围为-2^63到2^63-1

• 指令功能
• DCQ用于分配一段双字的内存单元，并用64位的整数数据literal初始化，DCQ伪指令分配的内存需要字对齐。
• DCQU具有DCQ同样的功能，但分配的内存不需要字对齐。

• 指令示例

• AREA Miscdata,DATA,READONLY Data DCQ –225,2101； DCQU number+4 ;number必须是已经定义过的数字表达式
DCQ伪指令可能在分配的第一个内存单元前插入多达3个字节的填补字节，以保证分配的内存是字对齐的。DCQU分配的内存单元不需要字对齐。

4.2.2.9 DCW和DCWU

• 指令格式

• {label} DCW expr{,expr}{,expr }… {label} DCWU expr{,expr }{,expr }…
• label是内存块起始地址标号
• expr可以为程序标号或数字表达式

• 指令功能
• DCW用于分配一段半字的内存单元，并用指定的数据expr初始化，DCW伪指令分配的内存需要半字对齐。
• DCWU具有DCW同样的功能，但分配的内存不需要半字对齐。

• 指令示例

• label DCW –592，123，6543
DCW伪指令可能在分配的第一个内存单元前插入1字节的填补字节来保证分配的内存是半字节对齐的。DCWU分配的内存单元则不需要半字对齐

4.2.3 控制程序流向伪指令（-）

4.2.3.1 条件汇编控制

• 指令格式

• IF 逻辑表达式 程序段1 ELSE 程序段2 ENDIF

• 指令作用：IF、ELSE 和 ENDIF伪指令能根据条件的成立与否决定是否编译某个程序段。IF、ELSE、ENDIF 伪指令可以嵌套使用。

• 指令示例

• GBLL Test ;声明一个全局逻辑变量Test …. IF Test = TRUE 程序段1 ELSE 程序段2 ENDIF

4.2.3.2 WHILE 和 WEND

• 指令格式

• WHILE 逻辑表达式 程序段 WEND

• 指令作用：WHILE 和 WEND 伪指令根据条件的成立与否决定是否重复汇编一个程序段。若WHILE后面的逻辑表达式为真，则重复汇编该程序段，直到逻辑表达式为假。WHILE 和 WEND 伪指令可以嵌套使用。

• 指令示例

• GBLA Counter ;声明一个全局数字变量Counter Counter SETA 3 ;赋值 ….. WHILE Counter < 10 程序段 WEND

4.2.4 其他伪指令（**）

4.2.4.1 定义对齐方式伪指令 ALIGN（**）

• 指令格式：ALIGN {表达式，{偏移量}}

• 指令作用：ALIGN是边界对齐伪指令，它可以通过添加填充字节的方式，使当前位置满足一定的对齐方式。其中表达式用于指定对齐方式。对于在代码中单独使用的ALIGN伪指令，表达式的值，就是对齐方式的值，且该值必须是2的幂次方（2、4、8….)。

• 指令示例

• AREA OffsetExample, CODE ......... ss1 DCB 1 ;假设ss1在0x01000字节 ALIGN 4,3 ;4字节对齐+3偏移量. ss2 DCB 1 ;使用“ALIGN 4，3”以后，当前位置会转到0x01003(0x01000+3)。ss1和ss2 ;之间会空2个字节。 .........
解释一下ALIGN 4,3
• 首先执行ALIGN 4：该操作会将当前地址（上例中是0x01000）进行4字节对齐。如果已经对齐则不做任何操作（上例的情况）
• 执行3：该操作在当前地址的基础上加上3（上例中是0x01003），并将下一条指令放在该位置（也就是将ss2放在0x01003的位置）

4.2.4.2 段定义伪指令AREA（**）

• 指令格式：AREA sectionname {,attr} {,attr}…
• sectionname是定义的代码段或数据段的名称。若该名称是以数字开头的，则该名称必须用“｜”括起来，如｜2_datasec｜。还有一些代码段的名称是专有名称。
• Attr表示代码或数据段的属性，多个属性用短号分隔
• 常用的属性如下图：

• 指令示例

• AREA Init, CODE,READONLY ;定义一个代码段，段名为 Init ，属性为 只读。 …………； 程序段
一个汇编语言程序至少要有一个段

4.2.4.3 CODE16 和 CODE32（*）

• 指令格式

• CODE16 CODE32

• 指令作用
• CODE16告诉汇编编译器后面的指令序列为16位的Thumb指令。
• CODE32告诉汇编编译器后面的指令序列为32位的ARM指令。

• 注意：CODE16和CODE32只是告诉编译器后面指令的类型，该伪操作本身不进行程序状态的切换

• 指令示例

• AREA ChangeState, CODE, READONLY ENTRY CODE32 ;下面为32位ARM指令 LDR R0,=start+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 ;下面为16位Thumb指令 start MOV R1,#10 ……. END

4.2.4.4 定义程序入口点伪指令 ENTRY（*）

• 指令格式：ENTRY

• 指令作用：指定程序的入口点

• 注意：一个程序（可包含多个源文件）中至少要有一个ENTRY（可以有多个ENTRY，当有多个ENTRY入口时，程序的真正入口点由链接器指定），但一个源文件中最多只能有一个ENTRY（可以没有ENTRY）

• 指令示例

• AREA Init, CODE, READONLY ENTRY; …..

4.2.4.5 汇编结束伪指令 END（*）

• 指令格式：END

• 指令作用：END 伪指令用于通知编译器汇编工作到此结束，不再往下汇编了

• 每一个汇编源程序都必须包含END伪操作，以表明本源程序的结束（不止是表明主函数的结束）

• 指令示例

• AREA Init, CODE, READONLY … END

4.2.4.6 外部可引用符号声明伪指令 EXPORT（或GLOBAL）（**）

• 语法格式：EXPORT/GLOBAL symbol {[weak]}
• symbol：声明的符号的名称。（区分大小写）
• [weak]：声明其他同名符号优先于本符号被引用。

• 指令作用：声明一个源文件中的符号，使此符号可以被其他源文件引用

• 指令示例

• AREA example，CODE，READONLY EXPORT DoAdd ;申明一个全局引用的标号DoAdd DoAdd ADD R0，R0，R1

4.2.4.7 IMPORT（**）

• 指令格式：IMPORT symbol{[weak]}
• symbol：声明的符号的名称。
• [weak]
• 当没有指定此项时，如果symbol在所有的源文件中都没有被定义，则连接器会报告错误。
• 当指定此项时，如果symbol在所有的源文件中都没有被定义，则连接器不会报告错误，而是进行下面的操作：
• 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BL指令相当于一条NOP指令
• 其他情况下此符号被设置成0

• 指令作用：当在一个源文件中需要使用另外一个源文件的外部可引用符号时，必须使用伪指令 IMPORT 对其进行声明，以表明符号是在其他源文件中定义的（通常与EXPORT搭配）

• 如果源文件声明了一个引用符号，则无论当前源文件中程序是否真正地使用了该符号，该符号均会被加入到当前源文件的符号表中

• 指令示例

• AREA Init, CODE, READONLY IMPORT main … END

4.2.4.8 EXTERN（*）

4.2.4.9 等效伪指令 EQU（*）

• 指令格式：name EQU expr{，type}
• name：为expr定义的字符名称
• expr：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。表达式，为常量
• type：当expr为32位常量时，可以使用type指示expr的数据的类型。取值为：CODE32
• 、CODE16、DATA（表示是32位指令、16位指令、数据。如果是指令的话就认为EQU的是地址，地址的位置存放的是一条指令）

• 指令作用：EQU 伪指令用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名字，其作用类似于 C语言 中的 #define。

• 指令示例

• abcd EQU 2 ;定义abcd符号的值为2 abcd EQU label+16 ;定义abcd符号的值为(label+16) abcd EQU 0x1c, CODE32 ;定义abcd符号的值为绝对地址0x1c，而且此处为ARM指令

4.2.4.10 GET/INCLUDE

• 指令格式：GET 文件名

• 指令作用：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。

• GET 伪指令只能用于包含源文件（就是没有被编译汇编过的文件）

• 指令示例

• AERA Init, CODE, READONLY GET a1.s GET c:\a2.s … END

4.2.4.11 INCBIN（-）

• 指令格式：INCBIN 文件名

• 指令作用：用于将一个目标文件或数据文件包含到当前的源文件中，被包含的文件不做任何变动地存放在当前文件中，编译器从其后开始继续处理（就是rCore中的操作）

• 指令示例

• AREA Init, CODE, READONLY INCBIN a1.dat INCBIN c:\a2.txt

4.2.4.12 RN（-）

• 指令格式：名称 RN 表达式
• 名称：给寄存器定义的别名
• 表达式：寄存器的编码

• 指令作用：用于给一个寄存器定义一个别名，以提高程序的可读性。

• 指令示例

• Temp RN R0 ;将R0定义一个别名Temp

4.2.4.13 ROUT（-）

• 指令格式：名称 ROUT

• 指令作用：用于给一个局部变量定义作用范围。在程序中未使用该伪指令时，局部变量的作用范围为所在的AREA ；而使用 ROUT 后，局部变量的作用范围为当前 ROUT 和下一个 ROUT 之间

• 指令示例

• Routine ROUT ;定义局部标号的有效范围，名称为routine（作用域的名字） ........ 1R ;routine范围内的局部标号１R ........ BEQ %2R routine ;若条件成立，则跳转到routine范围内的局部标号2R ......... BGE %1R routine ;若条件成立，则跳转到，routine范围内的局部标号1R ......... 2R ......... ;routine范围内的局部标号2R ......... othroutine ROUT ;定义新的局部标号的有效范围
以数字作为开始的局部标号，使用的时候，前面要加上 一个%。此外还可以在%后指定搜索范围：
• F 指示编译器只向前搜索
• B 指示编译器只向后搜索

4.3 与ARM指令相关的宏指令（**）

4.3.1 宏（**）

4.3.1.1 MACRO 和 MEND（**）

• 指令格式

• MACRO $标号 宏名 $参数1， $参数2，….. 程序段（宏定义体） MEND
• $标号：为主标号，宏内的所有其它标号必须由主标号组成；
• 宏名：宏名称，为宏在程序中的引用名；
• $参数1，$参数2：宏中可以使用的参数（宏中的所有标号必须在前面冠以符号“$”）

• 指令作用：MACRO 和 MEND 伪指令可以为一个程序段定义一个名称。这样，在汇编语言应用程序中，就可以通过这个名称来使用它所代表的程序段，即当程序做汇编时，该名称将被替换为其所代表的程序段。并且MACRO、 MEND伪指令可以嵌套使用。

• 指令示例

• MACRO ;宏定义指令 $MDATA MAXNUM $NUM1,$NUM2 ;主标号，宏名，参数 语句段 $MDATA.WAY1 ;宏内标号，必须写为“主标号.宏内标号” 语句段 $MDATA.WAY2 ;宏内标号 语句段 MEND ;宏结束指令 ;程序中调用该宏： Lab1 MAXNUM 0x01, 0x02

4.3.1.2 MEXIT

• 指令格式：MEXIT

• 指令作用：用于从宏定义中跳转出去

4.3.2 宏指令

4.3.2.0 宏指令概述（*）

• ARM宏指令
• ADR：小范围的地址读取宏指令；
• ADRL：中等范围的地址读取宏指令；
• LDR：大范围的地址读取宏指令；
• NOP：空操作宏指令。

4.3.2.1 小范围的地址读取宏指令ADR（**）

• 指令格式：ADR{cond} <reg>, <expr>
• reg：目标寄存器名称
• expr：表达式。该表达式通常是程序中一个表示存储位置的地址标号

• 指令作用：用于将一个近地址值传递到一个寄存器中

• 指令示例

• start MOV R0,#10 ADR R4,start

• 指令替换：汇编器在汇编时，将把ADR宏指令替换成一条真正的ADD或SUB指令，以当前的PC值减去或加上expr与PC之间的偏移量得到标号的地址（所以是一种相对寻址），并将其传递到目标寄存器。若不能用一条指令实现，则产生错误，编译失败

• 如下图：



由于指令ADD或SUB中对立即数的限制（8位限制。注意这里不能使用八位位图法进行移位），因此标号地址就不能距离当前指令的地址（PC）过远。对于非字对齐地址来说，其距离必须在 255 字节以内；而对于字对齐地址来说，距离必须在 1020 字节以内。所以ADR也叫做近地址读取指令。

4.3.2.2 中等范围的地址读取宏指令ADRL

• 指令格式：ADRL{cond} <reg>, <expr>
• reg 为目标寄存器名称；
• Expr 为表达式，必须是64KB以内非字对齐地址，或256KB以内的字对齐地址。

• 指令作用：类似于ADR，但可以把更远的地址赋给目标寄存器。该指令只能在ARM状态下使用，在Thumb状态下不能使用。

• 指令示例

• start MOV R0,#10 ADRL R4,start + 60000

• 指令替换：汇编时，ADRL宏指令由汇编器替换成两条合适的指令。如果汇编器找不到合适的两条指令，将会报错。

• 上面的示例中，ADRL指令将被替换为：
可以看出就是两次带八位位图的短跳转（使用ADD指令）。

4.3.2.3 大范围的地址读取宏指令LDR

• 指令格式：LDR{cond} reg,={expr | label - expr}
• reg：目标寄存器名称；
• expr：32位常数
• label – expr：为地址表达式（如果是立即数的话不带#）

• 与ARM指令的LDR的区别：宏指令LDR的参数有“=”号。

• 指令作用：进行大范围的地址读取

• 指令示例

• LDR R1,=Delay …… Delay …… LDR R0, =0x12345678 ;加载32位立即数0x12345678

• 指令替换：汇编器在对这种指令进行汇编时，会根据指令中expr的值的大小来把这条指令替换为合适的指令
• 当 expr 的值未超过 MOV 或 MVN 指令所限定的取值范围时（就是8位位图），汇编器用 ARM 的 MOV 或 MVN 指令来取代宏指令 LDR；
• 当 expr 的值超过 MOV 或 MVN 指令所限定的取值范围时，汇编器将常数 expr 放在由 LTORG 定义的文字缓冲池，同时用一条 ARM 的装载指令 LDR 来取代宏指令 LDR ，而这条装载 LDR 指令则用 PC 加偏移量的方法到文字缓冲池中把该常数读取到指令指定的寄存器。

• 由于这种指令可以传递一个 32 位地址，因此也被叫做全范围地址读取指令。

4.3.2.4 NOP

• 指令格式：NOP

• 指令作用：空操作

• 指令示例

• Delay NOP ;空操作 NOP SUBS R1,R1,#1 ;循环次数减1 BNE Delay MOV PC,LR

• 指令替换

• 汇编器对NOP指令进行汇编时，会将其转换为：MOV R0，R0

4.4 汇编语言编程规范（*）

4.4.1 汇编语言的语句格式

• 语句格式：{<标号>} <指令或伪指令> {；注释}
• 标号：要顶格
• 指令：助记符可以全部用大写或全部用小写 ，但不允许在一条指令中大小写混用 。

• 如果一条语句太长，则可将该长语句分成若干行来书写，每行的末尾用“\”来表示下一行与本行为同一条语句。但是注意：在”\”之后（同行）不能再有其他字符,包括空格和制表符

4.4.2 汇编语言程序中常用的符号

• 符号命名规则：一下这些规则主要涉及程序中的变量和常量。
• 符号由大小写字母、数字以及下画线组成；
• 除局部标号可以数字开头，其他的符号都不能以数字开头；
• 符号是区分大小写的；
• 符号在其作用范围内必须唯一；
• 程序中的符号不能与指令助记符、伪指令、宏指令同名。

4.4.3 汇编语言的表达式和运算符

4.4.3.1 运算次序

• 优先级相同的双目运算符运算顺序为从左到右；

• 相邻的单目运算符的运算顺序为从右到左，且单目运算符 的优先级高于其他运算符；

• 括号运算符的优先级最高。

4.4.3.2 数字表达式及运算符

• +、-、*、/及MOD算术运算符
• X + Y 表示 X 与 Y 的和
• X - Y 表示X与Y的差
• X * Y 表示X与Y的乘积
• X / Y 表示X除以Y的商
• X :MOD: Y 表示X除以Y的余数。

• ROL、ROR、SHL及SHR移位运算符
• X :ROL: Y 表示将X循环左移Y位；
• X :ROR: Y 表示将X循环右移Y位；
• X :SHL: Y 表示将X左移Y位；
• X :SHR: Y 表示将X右移Y位。

• AND、OR、NOT及EOR按位逻辑运算符（与逻辑表达式的区别是，这个的结果是数，而逻辑表达式的结果为布尔表达式）
• X :AND: Y 表示将X和Y按位做逻辑“与”的操作。
• X :OR: Y 表示将X和Y按位做逻辑“或”的操作；
• :NOT: Y 表示将Y按位做逻辑“非”的操作；
• X :EOR: Y 表示将X和Y按位做逻辑“异或”的操作。

4.4.3.3 逻辑表达式及运算符

• =、>、<、>=、<=、/=、<>运算符：常见的不记录了
• X /= Y 表示X不等于Y；
• X <> Y 表示X不等于Y。

• LAND、LOR、LNOT及LEOR运算符
• X :LAND: Y 表示将X和Y做逻辑“与”的操作；
• X :LOR: Y 表示将X和Y做逻辑“或”的操作；
• :LNOT: Y 表示将Y做逻辑“非”的操作；
• X :LEOR: Y 表示将X和Y做逻辑“异或”的操作

4.4.3.4 字符串表达式及运算符

• LEN 运算符：LEN 运算符返回字符串的长度（字符数）
• 使用示例
• GBLS STR GBLA LEN STR SETS “AAA” LEN SETA :LEN:STR ;LEN=3

• CHR 运算符：将 0~255 之间的整数转换为一个字符
• 使用示例
• ;以 M 表示一个整数，其格式如下： :CHR: M
在内存单元中，其值还是没有变。只是经过这种处理后，可以把它当做一个字符，用于字符串处理函数中

• STR 运算符：对于 数字表达式，STR 运算符将其转换为一个以 十六进制 组成的字符串（不够32位自动补0）；对于 逻辑表达式，STR 运算符将其转换为 字符串"T"或"F"（相当于给一串东西套个双引号）
• 使用示例
• AREA blockcopy,CODE,READONLY CODE32 LDR R0,=TTQ LDR R1,TTQ LDR R4,[R0] TTQ DCB :STR: 0x12345678 END
该程序执行后，R1的值为0x34 33 32 31（十六进制）, 0x34是4对应的ASCII码，0x31是1对应的ASCII码

• LEFT 运算符：LEFT 运算符返回某个字符串 左端 的一个 子集
• 使用示例
• GBLS STR1 GBLS STR2 STR1 SETS “AAABBB” STR2 SETS STR1:LEFT:3
程序运行完后,STR2为”AAA”

• RIGHT 运算符：RIGHT 运算符返回某个字符串 右端 的一个 子集
• 使用示例
• GBLS STR1 GBLS STR2 STR1 SETS “AAABBB” STR2 SETS STR1:RIGHT:3
程序运行完后,STR2为”BBB”

• CC 运算符：将两个字符串连接成一个字符串
• 使用示例
• GBLS STR1 ;声明字符串变量STR1 GBLS STR2 ;声明字符串变量STR2 STR1 SETS “AAACCC”;变量STR1赋值为”AAACCC” STR2 SETS “BBB”:CC:(STR1:LEFT:3)
程序运行完后,STR2为”BBBAAA”

4.4.3.5 其他运算符（-）

• “？” 运算符：？”运算符返回某代码行所生成的可执行代码的长度
• 使用示例：
• ? X
返回定义符号 X 的代码行所生成的可执行代码的字节数。X 可以是变量名或标号地址，只能在伪指令中使用

• DEF 运算符：判断是否定义了某个符号
• 使用示例
• :DEF: X
如果符号 X 已经定义，则结果为真；否则为假

4.4.3.6 程序中的变量代换

• 代换规则
• 如果在数字变量前面有一个代换操作符 “$” ，则编译器会将该数字变量的值转换为十六进制的字符串（不够32位自动补0），并将该十六进制的字符串代换 “$” 后的数字变量。
• 如果在逻辑变量前面有一个代换操作符 “$” ，则编译器会将该逻辑变量代换为它的取值（真或假）。
• 如果在字符串变量前面有一个代换操作符 “$” ，则编译器会将该字符串变量的值代换 “$” 后的字符串变量。

• 说白了就是会将所有的变量都替换为字符串形式（相当于使用了STR）

• 使用示例

• GBLA Test1 GBLL Test2 GBLL Test3 Test1 SETA 0x66 Test2 SETL {TRUE} Test3 SETL {FALSE} StrMem DCB "12345$Test1$Test2$Test3“
StrMem存放的内容为字符串：“1234500000066TF”对应的ASCII码

4.5 ARM工程

• ARM工程的各种源文件之间的关系，以及最后形成可执行文件的过程如下：

• ARM工程编译全过程
• 各种源文件先由编译器和汇编器将它们分别编译或汇编成汇编语言文件及目标文件。
• 连接器负责将所有目标文件连接成一个文件并确定各指令的确定地址，从而形成最终可执行文件。
• 连接器有 三个 功能
• 根据程序员所指定的选项，为程序分配地址空间；
• 生成与地址相关的代码，把所有文件连接成一个可执行文件
• 给出连接信息，以说明连接过程和连接结果。

• ARM 提供的开发工具Code Warrior for ARM 中包含的编译器如下：

除了C和C++编译器，Code Warrior for ARM 开发工具还提供了汇编器ARMASM。

• ELF：可执行连接格式

• 可执行连接格式是UNIX系统实验室(USL)作为应用程序二进制接口(Application Binary Interface(ABI)而开发和发布的。

• 编译器还要生成列表文件等相关文件：

4.6 ARM程序框架

4.6.0 ARM程序框架简介

• 汇编语言缺陷：在应用系统的程序设计中，若所有的编程任务均用汇编语言来完成，其工作量是可想而知的，这样做也不利于 系统升级或应用软件移植。

• 常见ARM程序框架：通常汇编语言部分完成系统硬件的初始化；高级语言部分完成用户的应用。

• 执行时，首先执行初始化部分，然后再跳转到 C/C++ 部分。整个程序结构显得清晰明了，容易理解。程序的基本结构如下：

4.6.1 初始化程序部分

• 初始化模式变化：通常，初始化过程大致会经历如下所示的一些模式变化。

4.6.2 初始化部分与主应用程序部分的衔接

4.6.3 ARM开发环境提供的程序框架

• 启动代码：用于硬件初始化的汇编语言部分叫做启动代码

• 应用程序初始化：用于应用程序初始化的C部分叫做初始化部分。

• 整个程序如下所示：

4.7 ARM汇编语言程序设计（***）

4.7.1 段

4.7.1.0 段简介

• 汇编语言源程序&汇编语言程序文件
• 汇编语言编写的程序叫做汇编语言源程序
• 包含汇编语言源程序的文件叫做汇编语言程序文件。 一个工程可以有多个源文件，汇编源文件的扩展名为 .S

• 段简介：在ARM（Thumb）汇编语言程序中，通常以段为单位来组织代码。段是具有特定名称且功能相对独立的指令或数据序列。

• 段分类：根据段的内容，分为代码段和数据段。

• 一个汇编程序至少应该有一个代码段，当程序较长时，可以分割为多个代码段和数据段。

4.7.2 分支程序设计（**）

4.7.2.1 普通分支程序设计

4.7.2.2 多分支（散转）程序设计

• 程序分支点上有多于两个以上的执行路径的程序叫做 多分支程序。利用条件测试指令或跳转表可以实现多分支程序。相关示例查看一些重点中的程序

• 当多分支程序的每个分支所对应的是一个程序段时，常常把各个分支程序段的首地址依次存放在一个叫做跳转地址表的存储区域，然后在程序的分支点处使用一个可以将 跳转表中的目标地址传送到PC的指令来实现分支。

• 一个具有 3 个分支的跳转地址表示意图如下：



相关示例查看一些重点中的程序

• 带ARM/Thumb状态切换的分支程序设计：在ARM程序中经常需要在程序跳转的同时还要进行处理器状态的转移，即从ARM指令程序段跳转到Thumb指令程序段（或相反）。为了实现这个功能，系统提供了一条专用的、可以实现4GB（是因为BX只能由寄存器提供跳转地址）空间范围内的绝对跳转交换指令BX

4.7.3 循环程序设计

• 循环程序：当条件满足时，需要重复执行同一个程序段做同样工作的程序叫做循环程序。

• 循环体：被重复执行的程序段叫做循环体

• 循环条件：需要满足的条件叫做循环条件

• 循环程序的结构：DO-WHILE结构 和 DO-UNTIL 结构。

• 两种结构的流程图如下：



在汇编语言程序设计中，常用的是DO-UNTIL 结构循环程序。关于该结构，详见一些重点中的程序部分

4.7.4 子程序及其调用（**）

4.7.4.1 子程序的调用与返回

• 子程序与主程序：人们把可以多次反复调用的、能完成指定功能的程序段称为“子程序”。把调用子程序的程序称为“主程序”。

• 子程序的调用：为进行识别，子程序的第1条指令之前必须赋予一个标号，以便其他程序可以用这个标号调用子程序。在ARM汇编语言程序中，主程序一般通过BL指令来调用子程序。

• 子程序的返回：为使子程序执行完毕能返回主程序的调用处，子程序末尾处应有MOV、B、BX、LDMFD等指令，并在指令中将返回地址重新复制到 PC 中。

• 需要注意，在返回的时候，不能使用指令：B LR，而应使用BX LR（这是B指令的使用方式决定的）

4.7.4.2 子程序中堆栈的使用

4.8 C/C++语言和汇编语言的混合编程（***）

4.8.1 汇编程序访问全局C 变量（**）

• 全局C 变量访问方法
• 使用 IMPORT 伪指令声明该全局变量
• 使用LDR宏指令读取该全局变量的内存地址（宏指令读取的是变量的地址），通常该全局变量的内存地址值存放在程序的数据缓冲池中
• 根据该数据的类型，使用相应的LDR指令读取该全局变量的值；使用相应的STR 指令修改该全局变量的值。

• 各数据类型对应的 LDR／STR 指令

• 实际上主要就是第三章中的单寄存器存取的操作
• 对于无符号的char类型的变量通过指令LDRB/STRB来读写
• 对于无符号的short类型的变量通过指令LDRH／STRH 来读写；
• 对于 int 类型的变量通过指令LDR／STR 来读写；
• 对于有符号的char类型的变量通过指令LDRSB 来读取
• 对于有符号的char 类型的变量通过指令 STRB 来写入
• 对于有符号的short类型的变量通过指令 LDRSH 来读取
• 对于有符号的short类型的变量通过指令 STRH 来写入；
• 对于小于8个字的结构型变量，可以通过一条 LDM／STM 指令来读／写整个变量；
• 对于结构型变量的数据成员，可以使用相应的 LDR／STR 指令来访问，这时必须知道该数据成员相对于结构型变量开始地址的偏移量。‘

4.8.2 C与汇编之间的函数调用（***）

4.8.2.1 ATPCS简介（***）

• ATPCS标准：ARM编译器使用的函数调用规则就是ATPCS标准。ATPCS标准既是ARM编译器的规则，也是设计可被C程序调用的汇编函数的编写规则。
• 在子程序编写时必须遵守相应的ATPCS规则。
• 数据栈的使用要遵守相应的ATPCS规则。
• 在汇编编译器中使用选项。

• 堆栈与寄存器在函数调用中的作用：函数是通过寄存器和堆栈来传递参数和返回值的

• ATPCS 关于堆栈和寄存器的使用规则
• 堆栈类型：ATPCS规定，ARM的数据堆栈为FD型堆栈，即满递减堆栈。如下图：
• 参数传递与返回值
• 如果参数个数不多于4，编译器必须按参数在列表中的顺序，自左向右为它们分配寄存器 R0~R3。
• 如果函数的参数多于4个，那么多余的参数则按自右向左（栈的特性，先进后出。这样出栈的时候顺序就是自左向右的了）的顺序压入数据堆栈，即参数入栈顺序与参数顺序相反。
• 函数返回时，R0还被用来存放函数的返回值
• 即下图：
• 寄存器使用规则：上面已经介绍了R0—R3，这里给出总表

4.8.2.2 C程序可调用汇编函数实例（***）

• 常量指针：表示指针所指向的地址的内容是不可修改的，但指针自身可变

• const 类型* 指针名

• 指针常量：表示指针自身不可变，但其指向的地址的内容是可以修改的

• 类型* const 指针名

4.8.2.3 汇编程序调用C函数实例

4.8.3 C/C++语言和汇编语言的混合编程（***）

4.8.3.1 内联汇编（***）

• 定义内联汇编程序：所谓内联汇编程序，就是在C程序中直接编写汇编程序段而形成一个语句块，这个语句块可以使用除了 BX 和 BLX之外的全部ARM指令来编写，从而可以使程序实现一些不能从C获得的底层功能。
• 内联汇编程序格式
• _ _asm { 汇编语句块 }
• 内联汇编示例：见一些重点

• 汇编语句块中，如果有两条指令占据了同一行，那么必须用分号“ ；”将它们分隔。如果一条指令需要占用多行，那么必须用反斜线符号“ \ ”作为续行符。
可以在内联汇编语言块内的任意位置使用 C/C++ 格式的注释。
内联汇编代码中定义的标号可被用作跳转或C/C++ goto 语句的目标，同样，在C/C++代码中定义的标号，也可被用作内联汇编代码跳转指令的目标

• 内联汇编的限制：内联汇编与真实汇编之间有很大区别，会受到很多限制。
• 它不支持 Thumb 指令
• 除了程序状态寄存器 CPSR 之外，不能直接访问其他任何物理寄存器等
• 如果在内联汇编程序指令中出现了以某个寄存器名称命名的操作数，那么它被叫做虚拟寄存器，而不是实际的物理寄存器。编译器在生成和优化代码的过程中，会给每个虚拟寄存器分配实际的物理寄存器，但这个物理寄存器可能与在指令中指定的不同。唯一的一个例外就是状态寄存器PSR（CPSR或SPSR），任何对PSR的引用总是执行指向物理 PSR；
• 在内联汇编代码中不能使用寄存器 PC（R15）、LR（R14）和SP（R13），任何试图使用这些寄存器的操作都会导致出现错误消息

• 鉴于上述情况，在内联汇编语句块中最好使用C或C++ 变量作为操作数；

4.8.3.2 嵌入式汇编（***）

• 嵌入式汇编简介：嵌入式汇编程序是一个编写在C程序外的单独汇编程序，该程序段可以像函数那样被C程序调用。

• 嵌入式汇编特点
• 嵌入式汇编具有真实汇编的所有特性，所以它可以对目标处理器进行不受限制的低级访问
• 数据交换符合 ATPCS 标准
• 支持 ARM 和Thumb
• 不能直接引用 C/C++ 的变量。
• 嵌入式汇编程序像C函数那样可以有参数和返回值

• 嵌入式汇编格式

• _ _asm return–type function–name(parameter-list) { 汇编程序段 }
• return–type：函数返回值类型，C语言中的数据类型
• function–name：函数名；
• parameter-list：函数参数列表。
嵌入式汇编在形式上看起来就像使用关键字 _ _asm进行了声明的函数

• 嵌入式汇编程序示例：详见一些重点

• 嵌入式汇编限制：参数名只允许使用在参数列表中，不能用在嵌入式汇编函数体内。如：

• //如下面定义的嵌入式汇编程序是错误的。 _ _asm int f(int i) { ADD i, i, #1 //错误 MOV PC, LR } //按 ATPCS 规定，应该使用寄存器 R0 来代替 i。

• 嵌入式汇编程序的调用：在C程序中调用嵌入式汇编程序的方法与调用C函数的方法相同

• void main() { printf(“12345 + 67890 =%d\n”,add(12345,67890)); }

4.8.3.2 内联汇编代码与嵌入式汇编代码之间的差异

• 内联汇编代码使用高级处理器抽象，并在代码生成过程中与 C 和 C++代码集成。因此编译程序将 C 和 C++代码与汇编代码一起进行优化；

• 与内联汇编代码不同，嵌入式汇编代码从 C 和 C++ 代码中分离出来单独进行汇编，产生与 C 和 C++ 源代码编译对象相结合的编译对象；

• 可通过编译程序来内联汇编代码，但无论是显示还是隐式，都无法内联嵌入式汇编代码（无法内嵌到C程序中）