从0学ARM汇编：内联汇编、混合汇编与ATPCS规则

1. ARM汇编语言简介

ARM汇编语言是一种低级编程语言，它与机器指令一一对应，具有执行速度快、占用存储空间小等优点。ARM汇编语言可以分为两种模式：ARM模式和Thumb模式。ARM模式是32位模式，而Thumb模式是16位模式。ARM模式的指令长度为32位，而Thumb模式的指令长度为16位。

2. ARM内联汇编

ARM内联汇编是指在C语言程序中直接使用汇编语句进行编程，使程序可以在C程序中实现C语言不能完成的一些工作。例如，在下面几种情况中必须使用内联汇编或嵌入型汇编：

• 需要访问特殊的硬件寄存器。
• 需要进行复杂的数学运算。
• 需要实现高性能代码。

在C语言程序中使用内联汇编的方法是使用__asm，后面跟一个汇编指令。例如，下面的代码演示了如何在C语言程序中使用汇编指令将一个寄存器中的值加载到另一个寄存器中：

__asm("ldr r0, [r1]");

3. ARM混合汇编

ARM混合汇编是指在ARM汇编语言程序中包含C语言代码，或在C语言程序中包含ARM汇编语言代码。混合汇编可以使程序既具有C语言的高级语言特性，又具有汇编语言的高执行效率。

在ARM汇编语言程序中包含C语言代码的方法是使用.equ伪指令，后面跟一个C语言表达式的值。例如，下面的代码演示了如何在ARM汇编语言程序中定义一个C语言变量：

.equ my_variable, 100

在C语言程序中包含ARM汇编语言代码的方法是使用__asm关键字，后面跟一个汇编指令。例如，下面的代码演示了如何在C语言程序中使用汇编指令将一个寄存器中的值加载到另一个寄存器中：

__asm("ldr r0, [r1]");

4. ARM ATPCS规则

ARM ATPCS规则（ARM Thumb Procedure Call Standard）是指ARM处理器上Thumb模式下的过程调用约定。ATPCS规则规定了Thumb模式下函数的参数传递方式、返回值传递方式、栈帧布局以及函数调用和返回的机制。

ATPCS规则规定，Thumb模式下函数的参数通过寄存器传递，最多可以传递四个参数。如果参数超过四个，则需要使用栈来传递参数。返回值也通过寄存器传递，最多可以返回一个返回值。如果返回值超过一个，则需要使用栈来传递返回值。

ATPCS规则还规定了Thumb模式下栈帧的布局。栈帧由函数的局部变量、参数和返回地址组成。函数的局部变量位于栈帧的底部，参数位于栈帧的中间，返回地址位于栈帧的顶部。

ATPCS规则还规定了Thumb模式下函数调用和返回的机制。函数调用时，将函数的参数压入栈中，然后将函数的返回地址压入栈中，最后跳转到函数的入口地址。函数返回时，将函数的返回值压入栈中，然后从栈中弹出函数的返回地址，最后跳转到函数的返回地址。

5. 结语

ARM汇编语言是一种低级编程语言，它与机器指令一一对应，具有执行速度快、占用存储空间小等优点。ARM汇编语言可以分为两种模式：ARM模式和Thumb模式。ARM模式是32位模式，而Thumb模式是16位模式。ARM内联汇编是指在C语言程序中直接使用汇编语句进行编程，使程序可以在C程序中实现C语言不能完成的一些工作。ARM混合汇编是指在ARM汇编语言程序中包含C语言代码，或在C语言程序中包含ARM汇编语言代码。ARM ATPCS规则是指ARM处理器上Thumb模式下的过程调用约定。