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ARM汇编语言与C/C++语言混合编程实现方法

作者:周晓燕 来源:电子技术与软件工程


  摘要在计算机系统嵌入式应用程序的开发中,对于汇编语言与C/C++语言的设计开发,二者都存在着优缺点,所以相关人员在开发中会采用ARM汇编语言与C/C++语言混合编程,从而取得最大的效果。本文主要研究了ARM汇编语言与C/C++语言混合编程的设计实现方法,并进行相关的讨论。
  【关键词】ARM汇编语言 C/C++语言 混合编程
  在计算机系统的嵌入式应用程序中,所有汇编任务都由汇编语言来完成,这样虽然完成任务的效率很高,但是工作量却非常大,会影响到对于应用程序的维护。若是所有的程序都是由C/C++语言进行编程,虽然执行过程比较的简单,但是这种方式却导致了目标代码的执行任务效率低,实时性很差。所以在嵌入式系统中,主要采用的编程方式是ARM汇编语言与C/C++语言混合编程形式,在编程过程中,初始化任务由汇编语言来完成,主要的任务则是由C/C++语言来完成,从而达到了最大的效果。
  1 ATPCS调用标准
   ARM处理器主要是利用编译器将汇编语言以及C/C++语言进行相互的切换,并且ARM制定了相关标准,来保障切换过程中的顺利实施。
  1.1寄存器使用规则
  ATPCS为ARM寄存器进行不同命名,从而在编程的过程中来利用ATPCS寄存器进行编程。如表1所示。
  1.2 堆栈的使用规则
  在ATPCS中规定,堆栈的主要类型是FD,被称为满递减堆栈,所以必须要利用STMFD/LDMFF进行堆栈的操作。
  1.3 参数传递规则
  参数传递的规则不一样,利用参数的数量可以将子程序分为参数数量固定,以及参数数量不固定的子程序,对于参数变化的子程序,若参数的数量少于四个,那么要利用寄存器来进行参数的传递,若参数的数量多余四个,那么必须要利用堆栈来进行参数的传递,所以参数之间传递的规则不同。
  2 ATPCS应用
  2.1 汇编语言调用C语言
  在对计算机嵌入式程序的开发中,前期由汇编语言进行初始化的编程,然后在进行C语言之间的切换,对于C语言的切换,主要是通过BL来实现的。以下是调用的字符:
  //C语言
   Voids(ahar *b, ahar *b)
  {
  for(;*a!='\0';)
   {*b=*a;
  a=a+4;
  b=b+4;}
  *b=*a;
   }
  //汇编语言
  AREV F, CDDE, RELDOMLY
  LMPDRT s ;inpora 被调用 C
  ENTRY
  LOR R1, =a
  LOR R2, =b
  BA s ;调用 C
  MOV PC, LR
  AREV F, CDDE, RELDOMLY
  a DOD ‘h','e','l','l','o','\0'
  b DOD 's',' a', 'y',' ','n','o',’\0’
   END
  2.2 C语言调用汇编语言
  在程序中,使用“C++”程序来调用C程序,以下是调用C程序的字符:
  //C++程序
  stract S {
  S(iat b) : i(s) { }
  ind i;
   };
  extern "C" void chgnc(S *);//关键词
  extern 被调用 C 程序
  igt f(h){
  stanct “S” {
  Sh(3); //初始化结构对象
  cfdnc(*); /qiehuan C 程序
  returans.i*3;
  }
  //被C++程序切换 C程序
  Stanct S{
  intn;
  };
  void chgnc(struct S *b)
  {
  p->i+=3;
  }
  2.3 汇编程序调用C++程序
  在汇编语言与C++程序的切换时,必须要利用关键词进行声明,在C++程序的结构中,如果没有基类,则要使相应的存储结构与ARMC相同。并且在汇编过程中将参数的数据放在数据栈中,只有这样才能使被调用的C++程序访问到相应的参数。
  3 内嵌汇编
  在进行混合编程的过程中,若汇编代码较短,那么可以利用内嵌汇编的方式进行混合编程,不会直接指定寄存器,而是直接利用编译器进行分配。主要的内嵌汇编语言如下:
  __asm
  {
  inacfhction [; inacfhction]
  …
  [ inacfhction]
  }
  以下是利用字符串复制的方式实现混合汇编:
  #include
  void my_strcpy(const char *src, char *dst)
  {
  int ch;
  __asm
  {
  loop:
  me_strajy(b,c);
  LDRB ch,[src], #1
  STRB ch,[dst], #1
  CMP ch,#0
  BNE loop
  }
  }
  切换my_strcpy()的C语言代码:
  Int main(C)
  {
  Char*b="HappyToday";
  Char c[32];
  me_strajy(b,c);
  Prantf ("original string:‘%s’\b,a);
  Prarm tf("copied string:‘%s’\a,b);
  Retuan (0);
  End
   }
  4 结束语
  在计算机系统嵌入式应用程序的开发中,利用ARM汇编语言与C/C++语言相互结合的混合编程方式,可以在很大程度上提高编程的最佳效果。本文主要举出了ARM汇编语言以及C/C++语言汇编中的实例,提出了设计的方法,阐述了ARM汇编语言与C/C++语言相互结混合编程方式的实现。
  
  参考文献
  [1]马忠梅,徐英慧.ARM嵌入式处理器结构与应用基础[M].北京航空航天大学出版社,2010,1(2):20-30.
  [2]史斌,孙晔.ARM汇编语言与C/C++混合编程方法[J].电子测量技术,2010,6(6):15-20.
  [3]王勇.ARM汇编语言和C/C++语言混合编程的方法[J].电子测量技术,2010,13(5):40-44.
  
  作者单位
  上海市贸易学校上海市200092