ARM嵌入式系统：C与汇编混合编程实践

"本文主要探讨了在ARM平台上C和汇编语言的混合编程技术，强调了在嵌入式系统开发中两者结合的重要性。虽然C语言因其结构清晰和丰富的库支持而广泛用于大型嵌入式软件，但汇编语言在硬件初始化、中断处理和性能关键区的优化中仍不可或缺。C和汇编的混合编程主要包括C中内嵌汇编、汇编调用C函数、C函数调用汇编以及全局变量在C和汇编间的共享。" 在嵌入式系统开发中，C语言通常用于编写大部分代码，因为它的可读性和抽象级别适合大型项目。然而，汇编语言由于其与CPU指令集的直接关联，常用于需要高效或精确控制硬件的场景，如初始化、中断处理和性能敏感代码的优化。在ARM架构下，C和汇编的混合编程能力显得尤为重要。 1. **C中内嵌汇编**： - 内嵌汇编允许开发者在C代码中直接插入汇编指令，但存在一些限制。比如，不能直接修改程序计数器（PC）；使用物理寄存器时应避免复杂表达式以防止冲突；R12和R13可能被编译器用作临时存储；R0-R3、R12和R14可能用于子程序调用，不应直接使用。内嵌汇编通常通过`__asm`或`asm`关键字引入。 示例： ```c void my_strcpy(const char* src, char* dest) { char ch; __asm { loop: ldrb ch, [src], #1 // 从src地址加载一字节并递增src strb ch, [dest], #1 // 将ch存储到dest地址并递增dest cmp ch, #0 // 比较ch是否为0 bne loop // 如果不等于0，跳回loop } } ``` 2. **汇编调用C函数**： - 在汇编代码中调用C函数需要遵循特定的约定，确保正确传递参数和返回值。这通常涉及在汇编代码中设置寄存器，并通过适当的链接器指令（如`.global`）使C函数可见。 3. **C函数调用汇编**： - 在C函数中调用汇编实现的函数需要定义一个外部声明，指定函数的返回类型和参数。汇编函数通常以`.S`文件的形式存在，并通过链接过程与C代码合并。 4. **全局变量在C和汇编间的共享**： - 全局变量在C和汇编间共享时，需要确保它们在内存中的位置和访问方式的一致性。在C中声明的全局变量在汇编中也需声明，且要考虑到C编译器对全局变量的对齐和初始化处理。 混合编程的关键在于理解C和汇编的接口，以及如何在两者之间有效地传递控制和数据。理解这些概念和实践技巧对于进行高效的嵌入式系统开发至关重要，尤其是在需要对硬件进行精细控制或优化性能的场合。