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一、试验目标
（1）把握建设根本残缺的 ARM 工程，蕴含启动代码，C 语言程序等；
（2）理解 ARM 启动过程，学会编写简略的 C 语言程序和汇编启动代码并进行调试；
（3）把握如何指定代码入口地址与入口点；
（4）把握通过 memory/register/watch/variable 窗口分析判断后果。
二、试验环境
硬件：PC 机。
软件：ADS1.2 集成开发环境
三、试验内容
应用汇编语言编写初始化程序，并疏导至 C 语言 main 函数，用汇编语言编写延时函数实现毫秒级的延时，在 C 语言中调用延时函数, 实现 1s 钟定时。
四、试验要求
(1) 在 ADS 下创立一个工程 armasmc，编写 3 个文件，如下图所示：
其中一个初始化汇编语言文件 Init.s，该文件中次要实现异样矢量表的建设，模式堆栈初始化，并将程序疏导至 C 语言的 main 函数。
C 语言程序保留为 armasmc.c。C 语言中调用汇编语言文件 delay.s 中的毫秒延时程序 delayxms，C 语言将延时的毫秒数通过参数传递到汇编语言，汇编语言实现延时，而后返回 C 语言函数。
通过 AXD 使用单步执行形式调试程序。察看程序执行过程中的寄存器及存储器的变动状况。
（2）试验过程中请记录并思考以下内容：
1）如何建设异样矢量入口表？
2）如何在汇编语言中切换至 C 语言的 main 函数？。
3）如何在 C 语言中调用汇编语言函数，并实现参数传递？
4）汇编语言函数中用到的寄存器如何爱护与复原，为什么要爱护参考程序中的 R11？
5）将 delay.s 中的 R11 改成 R4，并将两条 R11 的爱护与复原语句 stmfd sp!,{r11} 和 ldmfd sp!,{r11} 删掉，在 C 语言程序中的语句 i – 处设置端点，察看运行过程中变量 i 的变动状况，并解释其中的起因。
五、试验状况：
1、试验源代码（含正文）：
Init.s 代码：
;************************ entry.s ****************************
IMPORT Main ; 在汇编程序调用该 c 程序前要在汇编语言程序中应用 IMPORT 伪操作来申明该 c 程序
area Init,code,readonly ; 定义 CODE 片段 Init 只读
entry ; 设置程序入口伪指令
code32 ; 以下为 32 位的 ARM 程序
; *********** Setup interrupt/exception vector *******************
start b Reset_Handler ; 异样矢量表，依据异样矢量表进入不同模式的中断程序
Undefined_Handler b Undefined_Handler
SWI_Handler b SWI_Handler
Prefetch_handler b Prefetch_handler
Abort_Handler b Abort_Handler
nop ;Reserved vector
IRQ_Handler b IRQ_Handler
FIQ_Handler b FIQ_Handler
Reset_Handler ;Reset 中断，为整个中断的理论入口点
bl initstack ; 初始化各模式下的堆栈指针
; 切换至用户模式堆
msr cpsr_c,#0xd0 ;110 10000
bl Main
halt b halt
initstack mov r0,lr ;r0<--lr, 因为各种模式下 r0 是雷同的而各个模式?
; 设置管理模式堆栈
msr cpsr_c,#0xd3 ;110 10011
ldr sp,stacksvc
; 设置中断模式堆栈
msr cpsr_c,#0xd2 ;110 10010
ldr sp,stackirq
; 设置疾速中断模式堆栈
msr cpsr_c,#0xd1 ;110 10001
ldr sp,stackfiq
; 设置停止模式堆栈
msr cpsr_c,#0xd7 ;110 10111
ldr sp,stackabt
; 设置未定义模式堆栈
msr cpsr_c,#0xdb ;110 11011
ldr sp,stackund
; 设置零碎模式堆栈
msr cpsr_c,#0xdf ;110 11111
ldr sp,stackusr
mov pc,r0 ; 返回
LTORG
stackusr dcd usrstackspace+128
stacksvc dcd svcstackspace+128
stackirq dcd irqstackspace+128
stackfiq dcd fiqstackspace+128
stackabt dcd abtstackspace+128
stackund dcd undstackspace+128
area Interrupt,data,READWRITE ; 调配堆栈空间
usrstackspace space 128
svcstackspace space 128
irqstackspace space 128
fiqstackspace space 128
abtstackspace space 128
undstackspace space 128
enddelay.s 代码：
;************************* delay.s *****************************
EXPORT delayxms；EXPORT 伪指令用于在程序中申明一个全局的标号，该标号可在其余的文件中援用
area delay,code,readonly ; 定义 code 片段 delay 只读
code32 ; 以下为 32 位的 ARM 程序
; 上面是延时若干 ms 的子程序
delayxms
stmfd sp!,{r11} ; 寄存器入栈
sub r0,r0,#1 ;r0=r0-1
ldr r11,=1000；加载至 r11 中
loop2
sub r11,r11,#1；每次将 r11 自减一
cmp r11,#0x0 ; 将 r11 与 0 比拟
bne loop2 ; 比拟的后果不为 0，则持续调用 loop2
cmp r0,#0x0 ; 将 r0 与 0 比拟
bne delayxms ; 比拟的后果不为 0，则持续调用 delayxms
ldmfd sp!,{r11};
mov pc,lr; 返回
endarmasmc.c 代码：
//*************************armasmc.c******************************
#include <stdio.h>
int Main()
{extern void delayxms(int xms); // 在 C 程序调用汇编程序之前须要在 C 语言程序中应用 extern 关键词来申明该汇编程序
int i=100;
while(1)
{delayxms(1000); // 调用 delayxms 汇编程序
i--;
if(i==0)
i=100;
}
return 0;
}2、试验过程（含后果截图及相应文字解释）：
1. 如何建设异样矢量入口表？
答：建设异样矢量入口表须要设置中断类型号，并且要设置中断服务子程序段地址，以依据异样矢量表进入不同模式的中断程序。在试验程序中也有定义：
2. 如何在汇编语言中切换至 C 语言的 main 函数？
答：由上代码可知，为保障程序调用时参数的正确传递，汇编程序设计要恪守 ATPCS（ARM-Thumb Produce Call Standard）, 它是 ARM 程序和 Thumb 程序中子程序调用的根本规定，目标是为了使独自编译的 C 语言程序和汇编程序之间可能互相调用。这些根本规定包含子程序调用过程中寄存器的应用规定、数据栈的应用规定和参数的传递规定。在 C 程序中不须要任何关键字来申明将被汇编语言调用的 C 程序，但须要在汇编语言程序之前应用 IMPORT 伪操作来申明该 C 程序。在汇编程序中通过 BL 指令来调用子程序。同时，汇编程序能够通过地址间接拜访在 C 语言程序中申明的全局变量。通过应用 IMPORT 关键词引入全局变量，并利用 LDR 和 STR 指令依据全局变量的地址能够拜访它们。
3. 如何在 C 语言中调用汇编语言函数，并实现参数传递？
答：为了保障程序调用时参数的正确传递，汇编程序设计要恪守 ATPCS。在汇编程序中须要应用 EXPORT 伪操作来申明，同时，在 C 程序中调用该汇编程序之前须要在 C 语言程序中应用 extern 关键词来申明该汇编程序。
4. 汇编语言函数中用到的寄存器如何爱护与复原，为什么要爱护参考程序中的 R11？
答：汇编语言函数中用到的寄存器通过压栈来爱护，出栈来复原。依据 ATPCS 规定，R11 对应 ARM 状态局部变量寄存器 8，R11 中含有循环次数的重要参量，因而要爱护 R11 防止在程序运行与调用过程中受到影响而导致程序异样。
5. 将 delay.s 中的 R11 改成 R4，并将两条 R11 的爱护与复原语句 stmfd sp!,{r11} 和 ldmfd sp!,{r11} 删掉，在 C 语言程序中的语句 i – 处设置端点，察看运行过程中变量 i 的变动状况，并解释其中的起因。
批改程序如下：
答：由上可知 R4 对应局部变量寄存器 1，即变量 i，因而在子程序 delay.s 中，R4 的值减为 0，若不进行爱护，则返回 C 程序后自减 -1，导致变量 i 的值变为 -1，此时将无奈满足 0 的条件，也就无奈执行 if，导致 i 会始终递加上来，最终无奈进行。
六、总结
本次无关汇编与 C 语言互相调用的局部，建设异样矢量入口表的办法，即须要设置中断类型号，并且要设置中断服务子程序段地址，以依据异样矢量表进入不同模式的中断程序。此外，还有 ARM 程序和 Thumb 程序中子程序调用的根本规定 ATPCS（ARM-Thumb Produce Call Standard），目标是为了使独自编译的 C 语言程序和汇编程序之间可能互相调用。这些根本规定包含子程序调用过程中寄存器的应用规定、数据栈的应用规定和参数的传递规定，为调用提供了相干的标准。其中汇编程序拜访全局 C 变量的办法是：汇编程序能够通过地址间接拜访在 C 语言程序中申明的全局变量。通过应用 IMPORT 关键词引入全局变量，并利用 LDR 和 STR 指令依据全局变量的地址能够拜访它们。在 C 语言程序中调用汇编程序的办法是：在汇编程序中须要应用 EXPORT 伪操作来申明，使得本程序能够被其它程序调用。同时，在 C 程序调用该汇编程序之前须要在 C 语言程序中应用 extern 关键词来申明该汇编程序。而在汇编程序中调用 C 语言程序的办法是：在 C 程序中不须要应用任何关键字来申明将被汇编语言调用的 C 程序，然而在汇编程序调用该 C 程序之前须要在汇编语言程序中应用 IMPORT 伪操作来申明该 C 程序。在汇编程序中通过 BL 指令来调用子程序。
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