基于Android的ARM汇编语言系列之三：ARM汇编语言程序结构

之一：ARM汇编语言开篇
之二：C/C++程序生成ARM汇编程序的过程分析
之三：ARM汇编语言程序结构
之四：ARM处理器的寻址方式
之五：ARM指令集与Thumb指令集
之六：NEON指令集与VFP指令集

Android平台的ARM汇编是GNU ARM汇编格式，使用的汇编器是GAS（GNU Assembler），GAS有自己的一套语法结构。详细的内容可以查阅GAS语法结构官方手册。

我们先来看一个完整的ARM汇编程序：

C代码：

#include int main(int argc, char* argv[]){printf("Hello ARM!\n");return 0;}

对应的汇编代码：

.arch armv5te.fpu softvfp.eabi_attribute 20, 1.eabi_attribute 21, 1.eabi_attribute 23, 3.eabi_attribute 24, 1.eabi_attribute 25, 1.eabi_attribute 26, 2.eabi_attribute 30, 6.eabi_attribute 18, 4.file   "hello.c".section    .rodata.align  2.LC0:.ascii  "Hello ARM!\000".text.align  2.global main.type   main, %functionmain:@ args = 0, pretend = 0, frame = 8@ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0stmfd   sp!, {fp, lr}add fp, sp, #4sub sp, sp, #8str r0, [fp, #-8]str r1, [fp, #-12]ldr r3, .L3.LPIC0:add r3, pc, r3mov r0, r3bl  puts(PLT)mov r3, #0mov r0, r3sub sp, fp, #4ldmfd   sp!, {fp, pc}.L4:.align  2.L3:.word   .LC0-(.LPIC0+8).size   main, .-main.ident  "GCC: (GNU) 4.4.3".section    .note.GNU-stack,"",%progbits

下面分部分介绍这段代码的结构。

一 处理器架构定义

.arch armv5te           @处理器架构.fpu softvfp            @协处理器类型.eabi_attribute 20, 1   @接口属性.eabi_attribute 21, 1.eabi_attribute 23, 3.eabi_attribute 24, 1.eabi_attribute 25, 1.eabi_attribute 26, 2.eabi_attribute 30, 6.eabi_attribute 18, 4

1.1 处理器架构

.arch指定了ARM处理器架构。armv5te表示本程序的代码可以运行在armv5te架构的处理器上运行。

1.2 协处理器类型

.fpu指定协处理器的类型。softvfp表示使用浮点数运算库来模拟协处理器运算。还可以用vfpv2、vfpv3来指定自带的协处理器。

1.3 接口属性

.eabi_attrbute指定了一些接口。

EABI（Embedded Application Binary Interface）嵌入式应用二级制接口是ARM指定的一套接口规范，Android系统实现了它。

二 段定义

.file   "hello.c".section    .rodata.align  2.LC0:.ascii  "Hello ARM!\000".text.align  2.global main.type   main, %functionmain:@ args = 0, pretend = 0, frame = 8@ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0stmfd   sp!, {fp, lr}add fp, sp, #4sub sp, sp, #8str r0, [fp, #-8]str r1, [fp, #-12]ldr r3, .L3.LPIC0:add r3, pc, r3mov r0, r3bl  puts(PLT)mov r3, #0mov r0, r3sub sp, fp, #4ldmfd   sp!, {fp, pc}.L4:.align  2.L3:.word   .LC0-(.LPIC0+8).size   main, .-main.ident  "GCC: (GNU) 4.4.3".section    .note.GNU-stack,"",%progbits

ARM中段的定义格式如下所示：

.section name , "flags", %type, flag_specific_arguments

• name：段名
• flags：段的属性，如读、写和可执行等。
• type：段的类型，如progbits表示段中含有数据，note表示段中包含的数据并非程序本身使用。
• flag_specific_arguments：指定了一些平台相关的参数。

三 注释与标号

GNU ARM支持两种注释添加方式。

/* */型注释

/* args = 0, pretend = 0, frame = 8 *//* frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0 */

@型注释

@ args = 0, pretend = 0, frame = 8@ frame_needed = 1, uses_anonymous_args = 0

四 汇编器指令

.file   "hello.c".section    .rodata.align  2.LC0:.ascii  "Hello ARM!\000".text.align  2.global main.type   main, %function

程序中所有以.开头的指令都是汇编器指令，汇编器指令是与汇编器相关的，它们并不属于ARM指令集。

• .file：指定源文件名。
• .align：指定代码的对齐方式，后面跟的数值是2的次数方。
• .ascii：声明字符串。
• .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。
• .word：用来存放地址值。
• .size：设置指定符号的大小。
• .ident：编译器标识，无实际用途。

五 子程序与参数传递

子程序在代码表示一个独立的功能，很多时候，子程序和代码是相同的概念。在汇编中声明函数的方式如下所示：

.global 函数名.type 函数名 %Function函数名：...函数体...

那么函数调用过程中，参数传递的方式如下所示：

ARM汇编中规定：R0~R3这4个