汇编与语言相互调用实例

5．5　汇编与C语言相互调用实例

5．5．1　实验目的

（1）阅读S3C2410启动代码，观察处理器的启动过程．

（2）学会使用MDK集成开发环境辅助窗口来分析和判断调试的过程和结果．

（3）学会在MDK集成开发环境中编写、编译与调试汇编和C语言相互调用的程序．

5．5．2　实验设备

（1）硬件：PC．

（2）软件：μVision IDE for ARM集成开发环境，Windows 98／2000／NT／XP．

5．5．3　实验内容

使用汇编完成一个随机数产生函数，通过C语言调用该函数，产生一系列随机数，存放到数组里面．

5．5．4　实验原理

ARM过程调用ATPCS（ARM）．

ATPCS是一系列用于规定应用程序之间相互调用的基本规则，这些规则包括：

支持数据栈限制检查；

支持只读段位置无关（ROPI）；

支持可读／写段位置无关（RWPI）；

支持ARM程序和Thumb程序的混合使用；

处理浮点运算．

使用以上规定的ATPCS规则时，应用程序必须遵守如下：

程序编写遵守ATPCS；

变量传递以中间寄存器和数据栈完成；

汇编器使用－apcs开关选项．

关于其他ATPCS规则，用户可以参考ARM处理器相关书籍或登录ARM公司网站．

程序只要遵守ATPCS相应规则，就可以使用不同的源代码编写程序．程序间的相互调用最主要的是解决参数传递问题．应用程序之间使用中间寄存器及数据栈来传递参数，其中，第一个到第四个参数使用R0～R3，多于四个参数的使用数据栈进行传递．这样，接收参数的应用程序必须知道参数的个数．

但是，在应用程序被调用时，一般无从知道所传递参数的个数．不同语言编写的应用程序在调用时可以自定义参数传递的约定，使用具有一定意义的形式来传递，可以很好地解决参数个数的问题．常用的方法是把第一个或最后一个参数作为参数个数（包括个数本身）传递给应用程序．

ATPCS中寄存器的对应关系如表5－2所列：

表5－2　ATPCS规则中寄存器列表

续表

5．5．5　实验操作步骤

（1）参考5．1．5小节实验的操作步骤建立一个新的工程，命名为explasm，注意在建立工程的过程中添加设备数据库中S3C2410芯片自带的启动代码，也可手动添加启动代码startup．s．

（2）参考5．1．5小节实验的步骤和实验参考程序编辑输入源代码，保存文件为randtest．c和random．s．

（3）在Project workspace工作区中右击target1→Source Group 1，在弹出菜单中选择" Add file to Group＇Source Group 1＇"，在随后弹出的文件选择对话框中，选择刚才建立的源文件randtest．c和random．s．

（4）在Option for Target对话框Linker页Scatter File对话框中添加分散加载描述文件explasm．sct，文件内容与5．5．6小节CTest2．sct相同．

（5）选择菜单项Project→Build target或快捷键F7，生成目标代码．

（6）选择菜单项Debug→Start／Stop Debug Session或快捷键Ctrl＋F5，即可进入调试模式．这里使用的是μVision3IDE中的软件仿真器．

（7）选择菜单项Debug→run或F5，即可运行代码．

（8）打开memory、register、watch、Local窗口，单步执行，并通过memory、register、watch、variable窗口分析判断结果．注意观察程序如何从跳转进主程序＿main，在call stack窗口观察当前执行函数之间的调用．

（9）结合实验内容和相关资料，观察程序运行．

（10）理解和掌握实验后，完成实验练习题．

5．5．6　实验参考程序

（1）randtest．c参考源代码．

（2）random．s参考源代码．

5．5．7　练习题

使用嵌入汇编语言实现R1＋R2＝R0的加法运算，运算结果保存在R0．调试时打开Register窗口，观察嵌入汇编语句运行前后R0、R1、R2、SP寄存器以及ATPCS寄存器对应的ARM寄存器内容的变化．