作者:郭嘉
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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 <stdio.h>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 = 0 stmfd sp!, {fp, lr} add fp, sp, #4 sub sp, sp, #8 str r0, [fp, #-8] str r1, [fp, #-12] ldr r3, .L3.LPIC0: add r3, pc, r3 mov r0, r3 bl puts(PLT) mov r3, #0 mov r0, r3 sub sp, fp, #4 ldmfd 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 = 0 stmfd sp!, {fp, lr} add fp, sp, #4 sub sp, sp, #8 str r0, [fp, #-8] str r1, [fp, #-12] ldr r3, .L3.LPIC0: add r3, pc, r3 mov r0, r3 bl puts(PLT) mov r3, #0 mov r0, r3 sub sp, fp, #4 ldmfd 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个寄存器分别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寄存器用来存放函数调用的返回值。被调用的函数在返回前无需恢复这些寄存器的内容。
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