C与汇编语言混合编程

一、在Keil上调用使用C语言调用汇编程序

 

在前面的博客中，我们已经熟悉了Keil中创建项目和keil的一些简单使用，参考链接：https://www.cnblogs.com/LinZJ0423/p/15357620.html

构建代码

tets.s中的代码：

    AREA My_Function,CODE,READONLY
    EXPORT Init_1
        
        
Init_1
    MOV R1,#666
    MOV R2,#888
    
LOOP
    CMP R1,#10
    BHS LOOP_END
    ADD R2,#1
    ADD R1,#1
    B LOOP
    
LOOP_END
    NOP
    
    END

main.c中的代码：

#include<stdio.h>

extern void Init_1(void);

int main(){
    
    Init_1();
    
    return 0;
}

 

 

 

 可以看见c语言成功调用汇编程序。

小结

在C语言中调用汇编函数时，需要在.c文件中用extern Return_Type Function_Name(Datatype parameter); 声明，然后在main函数中调用，在汇编里面用EXPORT Function_Name就可以与.c文件中的函数联系起来。

二、做些小改动

在这里我们首先要搞清楚在ARM中参数是如何传递和使用的。
在X86平台下：

1.C语言调用函数传递参数的方法

C语言调用函数时，在32位程序中使用栈传递，而在64位程序中，传递方式和参数个数有关，当参数个数小于等于6个时，参数会使用寄存器被传递，当参数大于6个时，6个寄存器被分配后，会利用栈来传递多余的参数，且参数的传递都是从右到左压栈或是存入寄存器。
验证过程参考：https://blog.csdn.net/m0_55708805/article/details/117388229

2.ARM中寄存器用法：

• r0-r3 用作传入函数参数，传出函数返回值。在子程序调用之间，可以将 r0-r3 用于任何用途。被调用函数在返回之前不必恢复 r0-r3。—如果调用函数需要再次使用 r0-r3 的内容，则它必须保留这些内容。
• r4-r11 被用来存放函数的局部变量。如果被调用函数使用了这些寄存器，它在返回之前必须恢复这些寄存器的值。r11 是栈帧指针 fp。
• r12 是内部调用暂时寄存器 ip。它在过程链接胶合代码（例如，交互操作胶合代码）中用于此角色。在过程调用之间，可以将它用于任何用途。被调用函数在返回之前不必恢复
• r12。
• 寄存器 r13 是栈指针 sp。它不能用于任何其它用途。sp 中存放的值在退出被调用函数时必须与进入时的值相同。
• 寄存器 r14 是链接寄存器 lr。如果您保存了返回地址，则可以在调用之间将 r14 用于其它用途，程序返回时要恢复
• 寄存器 r15 是程序计数器 pc。它不能用于任何其它用途。

利用寄存器传递参数时，参数值按顺序放在寄存器R0,R1,R2,R3中，当参数大于4个时，超过的参数值利用栈传递，函数返回时，若有返回值会利用寄存器R0存储返回。

3.修改代码

#include<stdio.h>

extern int Init_1(int x);

int main(){
    
    Init_1(1);
    
    return 0;
}

    AREA My_Function,CODE,READONLY
    EXPORT Init_1
    ENTRY
        
Init_1
    ADD R0,R0,#100
    
    BX LR
    
    END

编译调试结果如下：

 

 

 

总结：

在该实验中，我们的Init_1函数调用时有一个参数的传递，在main函数中我们调用Init_1函数，给了一个参数1，函数执行完毕时，1+100的16进制数为65，我们对函数执行完毕的期望值为65，而在图中寄存器R0的值就是65。

三.在汇编函数中调用一个C语言写的函数

在汇编中调用C语言函数XXX，则加上IMPORT XXX，注意Keil工具不允许汇编语句顶格写，否则会报错。

main.c代码：

#include<stdio.h>
extern int sum(int a,int b);
int sum(int a,int b){
  int c;
    a=100;
    b=100;
    c=a+b;
    return c;
}

test.s代码：

 AREA MYDATA, DATA
    IMPORT sum
 AREA MYCODE, CODE
    ENTRY
    EXPORT __main

__main

    BL sum
    
    BX LR
    
    END

 

 心得体会

汇编语言和C语言的嵌套编程在实现的过程中有一些难度，其中遇到了许多问题查了博客得以解决。在解决的过程中更加深入的了解和体会到了C语言是如何变成汇编语言的，以及了解了底层的执行过程。同时可以使用Cmake去查看GCC是如何把C语言变成汇编语言的。同时对于C语言是如何传递参数和ARM如何使用的过程有了深入了解

参考链接

https://blog.csdn.net/m0_55708805/article/details/117388229
https://blog.csdn.net/ZHONGkunjia/article/details/51184489
http://lionwq.spaces.eepw.com.cn/articles/article/item/17475/
https://cloud.tencent.com/developer/article/1593645
https://blog.csdn.net/qq_45659777/article/details/120651310