ARM嵌入式系统中C与汇编混合编程实践

本文档主要讨论在ARM架构下，C语言和汇编语言如何进行混合编程，特别是在嵌入式系统开发中的应用。它强调了虽然C语言在大型软件项目中占据主导地位，但汇编语言在特定场景如初始化、中断处理和性能关键代码中仍然不可或缺。文档提到了四种混合编程的情况，并特别指出在C语言中内嵌汇编的注意事项。 在C语言中内嵌汇编是一种常见的混合编程方式，允许开发者利用汇编语言的高效特性编写特定的代码段。然而，这种做法也有一些限制，例如： 1. 不能直接修改PC（程序计数器）寄存器，必须使用B或BL指令进行跳转。 2. 避免在使用物理寄存器时引入复杂的C表达式，以防止寄存器冲突。 3. R12和R13可能被编译器用作临时存储，R0到R3、R14可能在子程序调用中被占用，应避免直接使用这些寄存器。 4. 通常推荐让编译器自动分配物理寄存器，而不是手动指定。 内嵌汇编的关键字是`__asm`或`asm`。以下是一个简单的例子，展示了如何在C函数中使用内嵌汇编实现字符串复制： ```c #include<stdio.h> void my_strcpy(const char* src, char* dest) { char ch; __asm { loop: ldrb ch, [src], #1 // 从源地址加载一个字节并增加源地址 strb ch, [dest], #1 // 将字节存储到目标地址并增加目标地址 cmp ch, #0 // 比较字符是否为零（字符串结束） bne loop // 如果不等于零，则继续复制 } } int main() { // ... } ``` 在这个例子中，`my_strcpy`函数使用内嵌汇编实现了一个简单的字节级别的字符串复制。通过`ldrb`指令从源字符串加载一个字节到`ch`变量，然后用`strb`指令将该字节存储到目标字符串。`cmp`和`bne`指令用于检查是否到达字符串末尾，如果没有，就跳转回`loop`继续复制。 混合使用C和汇编可以充分利用两种语言的优点：C语言的高级抽象和易读性，以及汇编语言的低级控制和效率。这对于开发嵌入式系统，特别是需要对硬件进行直接操作或优化性能的场合，是非常有用的。然而，这也需要开发者具备对C语言和汇编语言的深入理解，以及对ARM架构的熟悉。