分拣臂组件

Question

我是新手。我很难理解记忆手臂记忆图。

我找到了简单排序算法的例子。

    AREA ARM, CODE, READONLY

    CODE32
    PRESERVE8

    EXPORT __sortc
    ; r0 = &arr[0]
    ; r1 = length 

__sortc
    stmfd sp!, {r2-r9, lr}

    mov r4, r1                  ; inner loop counter
    mov r3, r4
    sub r1, r1, #1
    mov r9, r1                  ; outer loop counter                        

outer_loop
    mov r5, r0
    mov r4, r3

inner_loop
    ldr r6, [r5], #4
    ldr r7, [r5]
    cmp r7, r6

    ; swap without swp
    strls r6, [r5]
    strls r7, [r5, #-4] 

    subs r4, r4, #1
    bne inner_loop

    subs r9, r9, #1  
    bne outer_loop  

    ldmfd sp!, {r2-r9, pc}^

    END

这个程序集应该从C代码以这种方式调用

#define MAX_ELEMENTS    10

extern void __sortc(int *, int);

int main()
{
        int arr[MAX_ELEMENTS] = {5, 4, 1, 3, 2, 12, 55, 64, 77, 10};

    __sortc(arr, MAX_ELEMENTS);

    return 0;
}

据我所知，这段代码在堆栈上创建整数数组，并调用在程序集中实现的_sortc函数。该函数从堆栈中获取这些值，并对它们进行排序，并将其放回堆栈中。我说得对吗？

我想知道如何仅使用程序集来实现这个示例。

例如，定义整数数组

DCD 3, 7, 2, 8, 5, 7, 2, 6

BTW，其中DCD声明的变量存储在内存？中。

如何对以这种方式声明的值进行操作？请解释如何使用程序集来实现这个功能，它没有任何C代码，甚至没有堆栈，只是使用原始数据。

我是为ARM7TDMI架构写作的

Answer 1

AREA ARM, CODE, READONLY --这标志着源代码中代码部分的开始。

使用类似的AREA myData, DATA, READWRITE，您可以从可以定义数据(如data1 DCD 1,2,3 )的部分开始，这将编译为三个单词，值1、2、3为连续字节，标签data1指向第一个单词的第一个字节。(一些面积，面积文档来自谷歌)。

加载可执行文件后，这些文件在物理内存中的位置取决于可执行文件的链接方式(链接器使用的脚本文件帮助他决定放置哪个区域，以及如何为可执行加载程序完成的动态重定位创建符号表，通过编辑链接器脚本，您可以调整代码和数据所在的位置，但通常不需要这样做)。

此外，链接器脚本和汇编程序指令可能会影响可用堆栈的大小，以及它在物理内存中的映射位置。

因此，对于您的特定平台: google用于web上的内存映射并检查链接器脚本(首先，只需使用链接器选项生成.map文件，以查看代码和数据指向何处)。

因此，您可以在某个数据区域声明该数组，然后使用它将符号data1加载到寄存器("load address of data1")中，并使用它从该地址获取内存内容。

或者，您可以首先将所有数字放入堆栈(您的可执行文件的OS加载程序可能将其设置为合理的数字)，然后使用堆栈指针在代码中操作，以访问其中的数字。

您甚至可以将一些值DCD到CODE区域，因此这些单词将结束在内存中的指令之间，这些指令被可执行加载程序映射为只读。您可以读取这些数据，但是写入这些数据可能会导致崩溃。当然，您不应该意外地将它们作为指令执行(忘记在DCD之前放置一些ret/跳转指令)。

无栈

嗯，这是一个棘手的问题，你必须小心不要使用任何调用/等等，并禁用中断，等等。基本上，任何需要堆栈的东西。

当人们编写引导程序时，通常会在前几条指令中尽快设置一些临时堆栈，这样他们就可以在正确设置整个环境或加载OS之前使用基本的堆栈功能。该临时堆栈的空间通常在代码中/之后的某个位置保留，或者根据重置后的机器状态保留未使用的内存空间。

如果你是金属，没有操作系统，通常所有的内存在重置后都是可写的，所以你可以随意混合代码和数据(只是跳过数据，而不是偶然地执行它们)，而不需要使用区域定义。

但是，您应该考虑一下，是在某些OS的用户空间中创建应用程序(因此您有定义良好的堆栈和数据区域，并且您可以为您的方便使用它们)，或者您正在创建引导加载程序代码，这些代码必须自行设置(更困难，因此我建议您首先进入某些OS的用户域，使用带有clib初始化的C包装器通常也很方便，这样您就可以从ASM调用诸如printf之类的东西，以获得方便的输出)。

如何对以这种方式声明的值进行操作？

在机器代码中，声明值的方式并不重要。重要的是，如果您有内存的地址，如果您知道结构，数据是如何存储在那里的。然后你可以用任何你想要的方式和他们一起工作，使用你想要的任何指令。所以ASM示例的主体不会改变，如果您在asm中分配数据，您将把指针作为参数传递给它，就像C一样。

编辑:有些示例在没有测试的情况下盲目地完成，可能需要进一步修改语法才能适用于OP (或者甚至有一些bug，它根本不起作用，如果有的话，请在注释中告诉我)：

    AREA myData, DATA, READWRITE

SortArray
    DCD     5, 4, 1, 3, 2, 12, 55, 64, 77, 10
SortArrayEnd

    AREA ARM, CODE, READONLY

    CODE32
    PRESERVE8

    EXPORT __sortasmarray

__sortasmarray
    ; if "add r0, pc, #SortArray" fails (code too far in memory from array)
    ; then this looks like some heavy weight way of loading any address
    ; ldr   r0, =SortArray
    ; ldr   r1, =SortArrayEnd

    add   r0, pc, #SortArray    ; address of array
    ; calculate array size from address of end
    ; (as I couldn't find now example of thing like "equ $-SortArray")
    add   r1, pc, #SortArrayEnd
    sub   r1, r1, r0
    mov   r1, r1, lsr #2
    ; do a direct jump instead of "bl", so __sortc returning
    ; to lr will actually return to called of this
    b     __sortc

    ; ... rest of your __sortc assembly without change    

您可以从C代码调用它，如下所示：

extern void __sortasmarray();

int main()
{
    __sortasmarray();
    return 0;
}

我使用这个介绍ARM汇编语言来刷新我的ARM asm内存，但我仍然担心这可能不能正常工作。

如您所见，我没有在中更改任何内容。因为访问堆栈内存或"dcd“内存没有区别，所以它是同一台计算机内存。一旦您有了特定单词的地址，您就可以使用该地址获得ldr/str它的值。__sortc接收数组中第一个字的地址，以便在这两种情况下进行排序，从这两种情况下它只是内存，没有任何上下文--在源中如何定义该内存、如何分配、初始化等等。只要它是可写的，对于__sortc来说也是可以的。

因此，我唯一与"dcd“相关的东西是加载数组地址，快速搜索ARM示例表明它可以通过几种方式完成，这种add rX, pc, #label方法是最优的，但是只在+-4k范围内工作吗？也有伪指令ADR rX, #label做同样的事情，或者在发生范围问题时切换到其他的？对于任何范围，它看起来都像是使用了ldr rX, = label表单，尽管我不确定它是伪指令还是它是如何工作的，请检查一些教程并反汇编机器代码以查看它是如何编译的。

这取决于您学习所有ARM程序集的特性和如何加载数组的地址，我现在不需要ARM ASM，所以我没有深入这些细节。

应该有一些equ方法来定义数组的长度，而不是用end地址的代码来计算它，但是我找不到任何例子，我也不会阅读完整的汇编程序文档来了解它的所有指令(在gas中，我认为ArrayLength equ ((.-SortArray)/4)会工作)。