前期准备——2.基本汇编语法
在做裸机开发前，我们要掌握一些基础的ARM汇编语法，因为即使后面我们用C去写驱动，也要用汇编去执行配置指针、中断、清除session等操作。我们使用的芯片是I.MX6UL，这是款Cortex-A7的内核芯片，所以使用的就是Cortex-A的汇编指令，这里有两份资料可以参考点击下载(提取码：l1rg)。还好我们主要目的就是进行系统的初始化，用到的都是比较简单的指令，也不会涉及到复杂的代码结构。
GNU汇编语法
语法结构
GNU汇编语法是适用于所有的架构，并不是ARM独享的，GNU汇编由一系列的语句组成，每条语句结构如下：
label: instruction @ comment
label：标号，用来表示地址位置，有些指令前面可能会有标号，这样可以通过标号来找到指令的地址注意标号后面有个冒号，在汇报中，任何以冒号结尾的表示符都会被识别为标号
instruction：指令，包括汇编指令或伪指令
@：注释符，也可以用/**/来包裹注释内容
comment：注释内容
比如我们在第一个用汇编点亮LED的试验中的一段汇编代码
第二行的_start就是就是标号，第6行的
ldr r0,=0x020c4068
就是指令。注意指令中的指令、伪指令、寄存器、寄存器名可以全部使用大写，也可以全部使用小写，但是切记不能大小写混用！
后面的@CCGR0就是表明注释内容。
常用的伪操作
在定义标号时，要知道有些标号是常用的伪操作
- .byte 定义单字节数据
- .short 定义双字节数据
- .long 定义4字节数据
- .equ 赋值语句 比如.equ num,0x12，表示num=0x12
- .align 字节对齐，比如.align 4 表示4字节对齐，这个在后面定义session会经常用到
- .end 表示源文件结束
- .global 定义全局符号，比如上面的.global _start。
并且在在使用.session伪操作定义段的时候，汇编已经预定义了一些段名：
- .text——代码段
- .data——初始化的数据段
- .bss——未初始化的数据段
- .rodata——只读数据段
函数
GNU也是支持函数的，函数的格式如下：
函数名: 函数体 返回语句
可以发现，函数声明的方法和前面的基础语法一样，就是把label换成了函数名。返回值在函数里不是必要的。比如下面这段代码就是我们在讲中断时定义的函数
/*复位中断服务函数 */ Reset_Handler: ldr r0,=Reset_Handler bx r0 /*未定义指令中断服务函数 */ Undefined_Handler: ldr r0,=Undefined_Handler bx r0 /*SVC中断服务函数 */ SVC_Handler: ldr r0,=SVC_Handler bx r0
常用汇编语句
下面看看我们常用的汇编语句
处理器内部数据传输指令
处理器做的最多的事情就是在处理器内部来回传递数据，这些数据操作基本为
- 通用寄存器之间数据相互传递
- 通用寄存器与特殊寄存器(如CPSR、SPSR等)之间数据相互传递
- 寄存器存入立即数
数据传输常用的指令有三个：MOV、MRS和MSR，这三个指令的用法如下：
| 指令 | 目的 | 数据源 | 说明 |
| MOV | R0 | R1 | 将寄存器R1内数据复制到寄存器R0中 |
| MRS | R0 | CPSR | 将特殊寄存器CPSR内的数据复制到R0中 |
| MSR | CPSR | R0 | 将R0内数据复制到特殊寄存器CPSR内 |
下面分别介绍下3个指令的具体用法
MOV指令
MOV指令用来将一个寄存器里的数据拷贝到另一个寄存器内，也可以将一个立即数拷贝到寄存器内，用法如下
MOV R0,R1 @将R1内的数据传递给R0 MOV R0,#0xFF @将立即数0xFFC传递给R0
MRS指令
MRS是将数据从特殊寄存器传递个通用寄存器，也就是用于读取特殊寄存器的值，用法如下：
MRS R0,CPSR @将CPSR的数据传递给R0
MSR指令
MSR指令是将数据从通用寄存器传递给特殊寄存器，也就是写通用寄存器
MSR CPSR，R0 @将R0的数据传递给CPSR
MSR和MRS两个指令非常容易混淆，有个简单的方法记忆：因为指令后面两个寄存器方向是固定的，前面的是目标，后面的是源，R可以记成通用寄存器，S刚好和特殊的头文字相符，就记成特殊寄存器，MRS就是从特殊到通用，MSR就是从通用到特殊。
存储器访问指令
ARM处理器是不能直接访问存储器的，这里的存储器不是SD卡或者NANDFlash，而是类似RAM中的数据，它必须借助内核寄存器组，也就是R0~R15来实现功能，我们需要用汇编来配置I.MX6UL寄存器的时候需要借助存储器访问指令，一般就是将要配置的参数写入到通用寄存器(R0~R12)中，然后借助存储器访问指令将R存储器中的数据写入到I.MX6UL寄存器中，读取寄存器也是一样的，只是过程相反。常用的访问存储器的指令有两种：LDR和STR：用法如下表
| 指令 | 说明 |
| LDR Rd,[Rn,#offset] |
从存储器Rn+offset的位置读取数据放到Rd中 |
| STR Rd,[Rn,#offset] | 将Rd里的数据写入到Rn+offset的位置 |
下面来看看这两条指令是怎么用的：
LDR指令
LDR用于从RAM里读取寄存器的值，比如我们要读取地址为0x0209C004这个寄存器(GPIO1_GDIR，控制GPIO1输入输出功能的寄存器，点灯时候会用到)的值，就要这么做
LDR R1,=0x0209C004
LDR R0,[R1]
就是现在R1中保存要读取寄存器的地址，再把R1地址中的数据传给R0。注意这里传递立即数的时候和MOV指令有区别，一个用的是#，一个用的是=。
STR指令
STR指令和LDR相反，用来设置寄存器的值，比如我们要讲GPIO1_GDIR的值设置为0x00000001，代码如下：
LDR R1,=0x0209C004 LDR R0,=0x00000001 STR R0,[R1]
LDR和STR是按照字节进行读取和写入到，也就是操作得都是32位的数据，如果要按照字节或板子姐进行操作得话可以来指令后加上B(Byte)或者H(Half)。同样我们找个方便记忆的方法：LDR可以记忆成LosdR，也就是读取寄存器，STR是setR，设置，也就是写入寄存器。
压栈和出栈
我们通常在中断等操作中需要在A函数中调用B函数，当B函数执行完成后继续执行A函数，要想在跳回A函数时代码能够正常运行，就需要在跳转B函数前讲当前处理器状态保存(也就是保存R0~R15的值)，在B函数执行完毕后将保存的值恢复值R0~R15即可。所以保存R0~R15的过程就叫现场保护，恢复的过程就叫恢复现场。在现场保护的时候要进行压栈操作，恢复现场就是进行出栈操作。我们有两个指令来进行该擦操作：PUSH和POP
| 指令 | 说明 |
| PUSH <reg list> |
将寄存器列表存入栈中 |
| POP <reg list> |
从栈中恢复到寄存器列表 |
假如我们现在要把R0~R3和R12这5个寄存器压栈，当前的SP指针指向0x80000000，处理器的堆栈为向下增长，使用的代码就是这样的
PUSH {R0~R3, R12} @将 R0~R3 和 R12 压栈
一定要注意堆栈指针的增长方向，入栈以后的堆栈如下图所示
现在的指针就指向0x7FFFFFEC，假如此刻我们需要对LR寄存器入栈，那么执行完下面代码
PUSH {LR} @将LR压栈
堆栈模型如下：
在这种情况下我们如果要出栈，就要执行下面的代码
POP {LR} @先恢复 LR POP {R0~R3,R12} @在恢复 R0~R3,R12
出入栈的另一种方法
出栈就是从栈盯，也就是SP当前执行的开始位置，地址依次减小来提取堆栈中的数据到要恢复的寄存器列表中，PUSH和POP的另一种方法就是 STMFD SP!和LDMFD SP！所以上面的代码也可以写成这样：
STMFD SP!,{R0~R3, R12} @R0~R3,R12 入栈
STMFD SP!,{LR} @LR 入栈
LDMFD SP!, {LR} @先恢复 LR
LDMFD SP!, {R0~R3, R12} @再恢复 R0~R3, R12
STMFD可以被分解为两部分：STM和FD，同样，LDMFD也可以被分解成LDM和FD这个STM和LDM就跟前面我们讲过LDR和STR，但是这两个指令只能读取存储器中一个数据，而这两个STM和LDM可以多存储和多加载，可以操作存储器内多个连续数据。FD是Full Descending的缩写，即满递减的意思，根据ATPCS规则，ARM使用的FD类型的堆栈，SP指向最后一个入栈的数值，堆栈是由高地址向下增长的，所以用的是STMFD的指令。STM和LDM的指令寄存器列表中标号小的对应低地址，编号高度对应小地址。
跳转指令
在代码中我们经常需要程序跳转至别的代码段，这就是跳转操作。有两种方法我们比较常用：
- 使用跳转指令：B、BL、BX
- 直接向PC寄存器写入数据
第一种方法我们是最常用的，指令用法如下：
| 指令 | 说明 |
| B <Label> |
跳转到label处，如果跳转范围超过了±2KB，可以指定B.W来使用32位版本的跳转指令。 |
| BX <Rm> |
间接跳转，Rm内存放数据为跳转到目的地址，并且切换指令集 |
| BL <Lable> |
跳转到Label处，并将返回地址保存在LR(Link Register)里，可以回到跳转前的位置 |
| BLX <Rm> |
结合了BX和BL的特点，间接跳转至Rm保存的地址，并保存返回地址再LR内，切换指令集。 |
B指令
最简单的跳转指令，跳转后不考虑返回，一旦执行B指令，ARM处理器直接跳转到指定目标地址
_start: ldr sp,=0x80200000 @设置堆栈指针 b main @跳转到main函数
上面的代码就是用来初始化C语言的运行环境，然后跳转到C底main函数处。这里跳转到main函数后不会再回到汇编，所以使用了B指令。
BL指令
BL指令和B指令相比，就是在LR(R14)中保存PC(R15)的值，看下图，处理器在各种模式下R0~R15各个内核寄存器作用，后面会大致提到。主要是这个R15,也就是PC，保存了当前指令地址加8个字节。也就是说R15记录了当前程序的位置，我们需要回到跳转前位置只需要读取LR到值就可以了。这个后面有机会可以详细讲讲。
上面就是我们常用的指令，除此之外还有算数运算指令、逻辑运算指令等， 需要用到话我们再来补充。
