从最简单的实例学习ARM 指令集

打算为入门ARM指令集写点初级文章,没什么远大理想,纯当娱乐算了。

      首先编辑一个最简单的函数,包含变量分配及初始化:test1.c

#include <stdio.h>

void main()
{
  int d = 4;
}

      然后编译:arm-linux-gnueabihf-gcc test.c -o test1

      然后看看汇编代码:arm-linux-gnueabihf-objdump -D test1;每一句的含义我已经给出详细注释

首先对输出的文件格式说明,对于如下的输出,左边是程序地址(各种函数地址等等),第二列是指令码的十六进制表示也俗称机器码,剩下的就是给人类看的指令助记符号,举例举例:

      835c:      b480            push    {r7}             
      这里,835c是main函数的地址,b480是机器码表示的指令,push {r7}就是给我们人类看的了。下面看test1的输出:

0000835c <main>:

程序用到了r7寄存器,所以需要保护以免破坏之前的数据
1    835c:      b480            push    {r7}           

堆栈向下增长栈用的不多,只需要12个字节就够用了: int d需要4个,多出来的8个没有使用
2   835e:      b083            sub    sp, #12     

因为r0-r7是通用寄存器,可以使劲用,堆栈寄存器sp只有没办法的时候才使用。只好用r7 = sp + 0这种笨办法
3  8360:      af00            add    r7, sp, #0 

参与int d = 4这条语句的是r3,这是通用寄存器,spec定义大家都可以用,不需要保护
4    8362:      f04f 0304      mov.w  r3, #4   

把4存储到sp+4所指定的栈里,c语言描述:*(sp + 4) = 4留给大家思考:为何不顶着sp放置--即*(sp+0)=4?
5    8366:      607b            str    r3, [r7, #4]    

还记得第二条:sub sp, #12吗?此句和下一句是为从堆栈里恢复原来的r7--pop {r7},做准备;
6    8368:      f107 070c      add.w  r7, r7, #12 

r7已经是原来的sp了
7    836c:      46bd            mov    sp, r7   

弹出sp指向的内存数据给r7,c语言:r7 = *sp; 
8    836e:      bc80            pop    {r7} 

没有调用子函数,即没有使用lr寄存器,所以不需要push lr。跳转到lr地址--进入main函数的下一条地址         
9    8370:      4770            bx      lr                 
10   8372:      bf00            nop

        我们再编辑一个稍微增加一个变量:test2.c

#include <stdio.h>

void main()
{
  int d = 4;
  char b = 2;
}

0000835c <main>:
1   835c:      b480            push    {r7}
2    835e:      b083            sub    sp, #12
3    8360:      af00            add    r7, sp, #0

4    8362:      f04f 0304      mov.w  r3, #4

  把4存储到sp+0所指定的栈里,c语言描述:*(sp + 0) = 4注意与上一个例子的区别,这里是顶着stack存放,为什么?

5    8366:      603b            str    r3, [r7, #0] 

6    8368:      f04f 0302      mov.w  r3, #2

    为何要这么任性的存放变量b?

7    836c:      71fb            strb    r3, [r7, #7] 
8    836e:      f107 070c      add.w  r7, r7, #12
9    8372:      46bd            mov    sp, r7
10   8374:      bc80            pop    {r7}
11   8376:      4770            bx      lr

    栈里的数据是这样的,b和d中间隔着好几条街呢:)

    下一篇我们分析分析赋值运算。

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转载自www.linuxidc.com/Linux/2016-05/131835.htm