Android ARM 指令学习

6.2原生程序的生成过程

1：预处理

“如include头文件"包含的头文件全部编译进来，还有#define预定义，#if预条件处理等也都在这里被编译器处，详细的输出可以给gcc编译器传递”-E“，选项查看。

2，编译

编译器首先要检查代码的规范性，以及是有语法错误等，以及代码实际要做的工作，检查无误后，gcc编译器把代码翻译成ARM汇编语言代码，可以为gcc编译器传递”-S“选项查看输出，执行”gcc-s hello.i“ -o hello.s 后生成hello.s汇编文件。

3，汇编

这个阶段会调用连接器将汇编成二进制文件的目标文件，以上一小节的hello为例，执行”gcc-c hello.s -o hello.o“ 后生成hello.o目标文件。

4，连接

这个阶段编译器会调用连接器将二进制的目标文件连接成Android平台可执行的ARM原生程序，以上一个小节为hello为例，执行gcc hello.o -o hello 后会生成hello可执行文件。

6.2.3必须要了解的ARM知识

总结：

1：c语言编写代码在编译时有一个过程，是将其转换成ARM汇编代码，所以可以这么理解，c语言实现的功能ARM

汇编语言都能实现。

2，ARM汇编语言中特有的寄存器。寄存器是处理特有的高速存储部件，它们可以用来暂存指令，数据和位址，高级语言用到中用到的变量，常量，结构体，类等数据用到了ARM汇编语言中，就是使用寄存器保存的值或内存地址，寄存器的数据量有限，ARM微处理器共有37个32位寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器，ARM处理器器支持7中运行模式。

1；用户模式（usr）ARM 处理器正常的程序执行状态。

2；快速中断模式（fiq）:用与高速数据传输或通道处理

3；外部中断模式（irp）用于通用的中断处理。

4；管理模式（svc）操作系统使用的保护模式

5；数据访问终止模式（abt）;当数据或指令预取终止进入该模式，可用于虚拟存储及存储数据。

6；系统模式（sys）：运行具有特权的操作系统任务。

7；未定义指令终止模式（und）：当未定义的指令执行时进入该模式。

Thumb是ARM体系结构中一种16位的指令集。

从ARMv4T之后的ARM处理器有一种16-bit指令模式，叫做Thumb，也许跟每个条件式执行指令均耗用4位元的情形有关。Thumb指令集可以看作是ARM指令压缩形式的子集，它是为减小代码量而提出，具有16bit的代码密度。Thumb指令体系并不完整，只支持通用功能，必要时仍需要使用ARM指令，如进入异常时。其指令的格式与使用方式与ARM指令集类似，而且使用并不频繁，Thumb指令集作一般了解

ARM汇编语言程序结构

1.一个完整的ARM汇编指令包括处理器架构定义，数据段，代码与main函数。

2.段定义.data的数据段中，

如果细分的话，

.rodata的只读数据段中,这些数据段不可以执行的。

.text的代码段中ARM汇编使用，

".section"指令来定义段

.section name

3.注释与标号

/*...*/

4.汇编器指令

程序中所有以“.”开头的指令都是汇编指令，

.file：指定了源文件名，实例hello.s是从hello.c编译得来的，手写汇编代码可以忽略。

.align：指定了代码的对齐方式，后面跟的数值为2的次方，如：“.align4” 表示2^4=16个字节对齐

.ascii：声明全局符号。全局符号是指在本程序外可以访问的符号。

.global:声明全局符号。全局符号是指在本程序外可以访问的符号。

.type：指定符号的类型。“.type main,%function ” 表示main符号为函数。

.word：用来存储地址址。"word. LCD-(LPIC0+8)"存放的是一个与地址无关的偏移量，

.size：设置指定符号的大小。“.size main ,-.main”中的点，“.表示当前地址”，减去main符号的地址即为整个

main符号的地址即为整个main函数的大小。

5.子线程与参数传递

.global 函数名

.type 函数名 ，%function 函数名

函数名

<....函数体...>

例如声明一个实现两个数相加的函数的代码为：

.global MyAdd

.type MyAdd,%function

MyAdd:

ADD:r0, r0,r1 @ 两个数相加

mov pc,lr@函数返回

ARM汇编中规定，R0-R3这4个寄存器用来传递函数调用的第1到第4个参数，超出的参数通过堆栈来传递。R0同时用来存放函数调用的返回值，被调用的函数在返回前无需这些寄存器的内容。

6.4寄存器

1,立即寻址

MOV R0 ，#1234 指令执行后，R0=1234,立即数“#作为前缀"，表示十六进制数值时以”0x“开头

2,寄存器寻址

MOV R0 ,R1 寄存器寻址中，操作数的值在寄存器，指令执行时直接从寄存器中取值进行操作

3,寄存器移