关于C语言和汇编语言相互嵌套调用

1、C嵌套汇编

首先说一下关于GCC编译嵌有汇编语言的c语言吧，GCC编译的汇编语言不是我们上课时学的Intel x86汇编，而是AT&T汇编，两者的区别可以查看《Gcc使用的内嵌汇编语法格式小教程》。

下面是内嵌汇编的格式：语法：__asm__(“instruction

……  instruction"); //Linux gcc中支持（注意asm的下划线均为两个否则GCC将会无法编译。）

__asm{

instruction

instruction

}；   //ADS中支持(注意asm的下划线均为两个否则GCC将会无法编译。）

asm(“instruction [; instruction]”);   //ARM C＋＋中使用

例1是我在linux环境下，编的嵌有汇编程序的c语言，并通过了GCC的编译：

例1：

#include<stdio.h>

int plus(int a,int b)

{

__asm__

(

“add %1,%0\n\t”:”+r”(a):”r”(b)

);

return (c);

}

int main()

{int a,b,c;

a=2;

b=1;

c=plus(a,b);

printf(“c=%d\n”,c);

}

这个程序应该是很简单的，但关键是子函数中嵌入的那段汇编程序，具体的写法可以参看其他文章。

例2同样是c语言中嵌入了汇编，与例1不同的是，这个程序的编译环境为ADS。

例2

#include <stdio.h>

void  my_strcpy(char* src, const char* dst){

int ch;

__asm{

loop:

LDRB        ch, [src], #1

STRB   ch, [dst], #1

CMP     ch, #0

BNE    loop

};

}

int main(void){

const char* a = "Hello World!";

char   b[20];

__asm{

MOV    R0, a

MOV    R1, b

BL           my_strcpy, {R0, R1}

};

printf("Original String: %s\n",a);

printf("Copied String: %s\n",b);

return 0;

}

一定要注意例1与例2中汇编语言的语法格式。

2、C语言调用汇编

再说一下如何将一个c语言文件与一个汇编文件通过ADS环境编译，并通过ATX进行DEBUG调试的。先看一下下面的例3。

例3

Cfile.c

#include <stdio.h>

extern void strcopy(char *d, const char *s);

int main()

{       const char *srcstr = "abcde";

char dststr[32];

/* dststr is an array since we're going to change it */

printf("Before copying:\n");

printf("  '%s'\n  '%s'\n",srcstr,dststr);

strcopy(dststr,srcstr);

printf("After copying:\n");

printf("  '%s'\n  '%s'\n",srcstr,dststr);

return 0;

}

Asmfile.s

AREA    SCopy, CODE, READONLY

EXPORT strcopy

strcopy

; r0 points to destination string

; r1 points to source string

LDRB    r2, [r1],#1     ; load byte and update address

STRB    r2, [r0],#1     ; store byte and update address;

CMP     r2, #0          ; check for zero terminator

BNE     strcopy         ; keep going if not

MOV     pc,lr           ; Return

END            ；注意！！汇编代码编写时一定要缩进，否则编译将会出错

这是一个c语言调用汇编的例子，功能是为了实现字符串的拷贝，其中汇编文件为字符串拷贝的功能子函数。在这里需要说明的是c语言调用汇编语言的一些基本规则，首先是参数传递的规则，c语言的函数前4个参数通过R0－R3来传递，其它参数通过堆栈(FD)传递，且这种传递是单项的，即汇编语言中的R0－R3的值不会再回传给c语言。拿例3举例来说，当在语言中调用strcopy(dststr,srcstr);时，字符串dststr的首地址将会传给r0,srcstr的首地址将会传给r1,当汇编语言拿到这两个寄存器时，就会通过地址依次加1的形式进行地址内容的复制也就是字符串的复制，当复制到最后一个字母e时，通过比较r2寄存器中的值是否为0来判断是否调出汇编程序（因为在c语言中声明字符串时末尾被自动的添加了一个\0），这里需要注意的是，此时寄存器r0的值为指向源字符串末尾的’\0’的地址值，而寄存器r1的值为指向已经拷贝过的目的字符串中的”e”的地址值，当调出汇编程序时，r0,r1这两个值将不会回传给strcopy(dststr,srcstr);中的两个参数dststr和srcstr，这两个参数的值仍然是c语言在初始化这两个字符串时指向字符串的首地址，这一点可以通过ATX调试时观察寄存器的变化情况来证明。但是为什么地址值没有变化，但却实现了字符串的拷贝了呢？这主要时因为通过汇编程序，虽然没有改变两个指针的位置，但却改变了两个字符串所在内存地址中的内容，这种方式就是c语言中常说的引用方式，即dststr和r0起初指向的是同一内存空间，但是字符串复制时只是利用r0来复制的，而dststr的位置却没有发生变化。因此在c语言中输出字符串时并不需要将dststr减去字符串的个数来实现指向字符串的首地址。

这个程序中第二个需要注意的地方是，汇编程序段中的起到临时存放字符串的r2寄存器，很奇怪的是这个地方的寄存器不能换成r4，如果换成r4的话，输出的结果就会有问题，这一点我现在还没有找到答案，希望将来某一天能遇见高人给我指点一下。

最后需要注意的地方是在汇编程序末尾一定要加上MOV  pc, lr

用ADS编译后，两个文件会被自动的链接，并在工程文件夹下生成一个.o文件，这个文件就是将来要下到开发板上的二进制文件，其中还有一个.axf的镜像文件，这个文件是用来进行ATX调试的，默认的单步调试是在反汇编中进行的，这就会给调试程序带来极大的不便，通过自己的摸索，发现可以通过设置strong source实现在c语言中进行单步调试，两外在单步调试中通过watch来观察c语言中的形参的值和地址的变化情况，便于程序的调试,需要强调的一点时，汇编程序与c程序的文件名不能相同，否则将无法用ATX进行调试。

另外，在汇编程序中访问c程序全局变量的例子。程序中变量globvl是在c程序中声明的全局变量。在汇编程序中首先用IMPORT伪操作声明该变量；再将其内存地址读入到寄存器R1中；再将其值读入到寄存器R0中；修改后再将寄存器R0的值赋于变量globvl。请参看例4

例4

#include <stdio.h>

int  globvl;

int main(){

globvl = 0;

asmsub();

printf(“globvl = %d”, globvl);

return 0;

}

AREA  globals, CODE, READONLY

EXPORT asmsub

IMPORT globvl

asmsub

LDR  r1,  =globvl

LDR  r0, [r1]

ADD  r0, r0, #2

STR  r0, [r1]

MOV  pc, lr

END                ；注意！！汇编代码编写时一定要缩进，否则编译将会出错

3、汇编调用c

最后我再谈一下如何在汇编中调用c，看一下例5

例5

int g（int a, int b, int c, int d, int e）

{

return a + b + c + d + e;

}

;汇编程序调用c程序g（）计算5个整数i, 2*i, 3*i, 4*i, 5*i的和

EXPORT f

AREA  f, CODE, READONLY

IMPORT  g                 ；使用伪操作数IMPORT声明c程序g（）

STR  lr, [sp,#-4]!        ；保存返回地址

ADD  r1, r0, r0          ；假设进入程序f时，r0中的值为i，r1值设为2*i

ADD  r2, r1, r0          ；r2的值设为3*i

ADD  r3, r1, r2        ；r3的值设为5*i

STR  r3, [sp, # -4]!     ；第五个参数5*i通过数据栈传递

ADD  r3, r1, r1        ；r4值设为4*i

BL   g        ；调用c程序g（）

ADD  sp, sp, #4              ；调整数据栈指针，准备返回

LDR  pc, [sp], #4       ；返回

END                 ；注意！！汇编代码编写时一定要缩进，否则编译将会出错

注意，c语言最终返回的五个数之和放到了r0寄存器中。