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如何在KEIL下閱讀匯編

STM32嵌入式開(kāi)發(fā) ? 來(lái)源:STM32嵌入式開(kāi)發(fā) ? 作者:STM32嵌入式開(kāi)發(fā) ? 2022-04-18 11:13 ? 次閱讀

不同的平臺(tái)的匯編代碼是不一樣的,最早的匯編在50年代就發(fā)明了,比很多人的父母的年齡都大,老掉牙,不用學(xué)習(xí)怎么寫匯編。一個(gè)公司有一個(gè)人知道怎么寫匯編就夠了。但要學(xué)習(xí)讀匯編

為什么學(xué)習(xí)匯編?

性能

直接翻譯為機(jī)器語(yǔ)言,性能最高。優(yōu)秀的C語(yǔ)言效率只能達(dá)到匯編的80%左右。其他高級(jí)語(yǔ)言跟匯編一比差得更遠(yuǎn)。語(yǔ)言越高級(jí)性能越差。很多bootloader和BIOS用匯編寫,匯編操作的是電腦,手機(jī)剛剛上電時(shí),硬件和初始化的那些命令,它們的性能的要求比較高,效率高開(kāi)機(jī)速度更快。

分析問(wèn)題

個(gè)人認(rèn)為,編程人與機(jī)器對(duì)話,我們寫C,寫JAVA,但是電腦并不認(rèn)識(shí)這些語(yǔ)言,電腦只認(rèn)識(shí)0和1;所以需要一個(gè)人來(lái)翻譯這些語(yǔ)言,這個(gè)翻譯官就是編譯器,但是編譯器不能百分之百準(zhǔn)確的表達(dá)程序員的意思,也就是所謂的翻譯有反義。例如,編譯器為了性能好一點(diǎn),可能會(huì)優(yōu)化變量和語(yǔ)句,這個(gè)過(guò)程可能好心辦壞事,把有用的操作優(yōu)化了。因此只有看懂一些匯編語(yǔ)句,才能分析程序真正執(zhí)行的流程。在問(wèn)題難以定位的情況下,匯編可能是分析問(wèn)題的最后一根稻草。

幫助理解硬件

有些學(xué)校的單片機(jī)課程是以匯編進(jìn)行教學(xué)的,主要原因就是匯編更貼近硬件。不過(guò)我不贊成這種做法,C語(yǔ)言能快速做出一點(diǎn)東西,有利于學(xué)生在放棄之前,增加成就感,好堅(jiān)持下去。但是匯編確實(shí)更貼近硬件。

LDR指令

為了便于理解下文,先介紹下LDR指令,其格式如下:

LDR{條件}   目的寄存器     <存儲(chǔ)器地址>

作用:將 存儲(chǔ)器地址 所指地址處連續(xù)的4個(gè)字節(jié)(1個(gè)字)的數(shù)據(jù)傳送到目的寄存器中。LDR指令的尋址方式比較靈活,實(shí)例如下:

LDR R0,[R1]   ;將存儲(chǔ)器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。LDR R0,[R1,R2]   ;將存儲(chǔ)器地址為R1+R2的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。LDR R0,[R1,#8]    ;將存儲(chǔ)器地址為R1+8的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。LDR R0,[R1],R2      ;將存儲(chǔ)器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0,并將R1+R2的值存入R1。LDR R0,[R1],#8      ;將存儲(chǔ)器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0,并將R1+8的值存入R1。LDR R0,[R1,R2]!    ;將存儲(chǔ)器地址為R1+R2的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0,并將R1+R2的值存入R1。LDR R0,[R1,LSL #3]     ;將存儲(chǔ)器地址為R1*8的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。LDR R0,[R1,R2,LSL #2]   ;將存儲(chǔ)器地址為R1+R2*4的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。LDR R0,[R1,R2,LSL #2]?。粚⒋鎯?chǔ)器地址為R1+R2*4的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0,并將R1+R2*4的值存入R1。LDR R0,[R1],R2,LSL #2     ;將存儲(chǔ)器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0,并將R1+R2*4的值存入R1。LDR R0,Label        ;Label為程序標(biāo)號(hào),Label必須是當(dāng)前指令的-4~4KB范圍內(nèi)。

要注意的是:

LDR Rd,[Rn],#0x04   ;這里Rd不允許是R15。

另外LDRB 的指令格式與LDR相似,只不過(guò)它是將存儲(chǔ)器地址中的8位(1個(gè)字節(jié))讀到目的寄存器中。LDRH的指令格式也與LDR相似,它是將內(nèi)存中的16位(半字)讀到目的寄存器中。

LDR R0,=0xff

這里的LDR不是arm指令,而是偽指令。這個(gè)時(shí)候與MOVE很相似,只不過(guò)MOV指令后的立即數(shù)是有限制的。這個(gè)立即數(shù)必須是0X00-OXFF范圍內(nèi)的數(shù)經(jīng)過(guò)偶數(shù)次右移得到的數(shù),所以MOV用起來(lái)比較麻煩,因?yàn)橛行?shù)不那么容易看出來(lái)是否合法。

如何在KEIL下閱讀匯編

按d進(jìn)入debug模式,在view下選擇disassembly window 。

a6f3e324-beba-11ec-9e50-dac502259ad0.png

看光標(biāo),c文件下指向了main函數(shù)的第一行。

匯編窗口也指向了對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句。但是,在執(zhí)行C語(yǔ)言的第一行之前,仍然有許多操作要做,比如變量放在哪?在哪里調(diào)用了main函數(shù)等,這些操作都被集成開(kāi)發(fā)環(huán)境IDE給封裝起來(lái)了。我們必須知道,在執(zhí)行main函數(shù)之前,有許多事情要做,只不過(guò),初學(xué)的時(shí)候不必理會(huì)。以下是C語(yǔ)言源碼,功能是點(diǎn)亮LED。

//main.c#include   
int main(void){    RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPBEN;
    GPIOB->CRL &= ~(0xf<<(1*4));
    GPIOB->CRL |= 0x2<<(1*4);     
    GPIOB->ODR &= ~(1<<1);
return0;}
//main.h#defineRCC_APB2ENR(*(unsignedint*)0x40021018)#defineGPIOB_CRL(*(unsignedint*)0x40010c00)#define GPIOB_ODR (*(unsigned int *)0x40010c0c)

匯編窗口往上翻,確實(shí)很多語(yǔ)句,先看這幾行代碼的匯編:

a7094b2e-beba-11ec-9e50-dac502259ad0.jpg

先說(shuō)最常用的兩句匯編:

LDR r0,[r1]    r0 = *r1
STR  r0,[r1]    *r1 = r0
MOV r0,r1    r1->r0拷貝

a71c49d6-beba-11ec-9e50-dac502259ad0.jpg

從內(nèi)存0x0800 017c的32位數(shù)據(jù)拷貝到r0:

r0 = * 0x0800 017c

我們看到的 1000 4002其實(shí) 就是0x4002 1000。這里邊有個(gè)知識(shí)點(diǎn)叫做大小端模式,以下簡(jiǎn)單講解,不能理解就記住。

a72b214a-beba-11ec-9e50-dac502259ad0.png

這個(gè)數(shù)據(jù)是在地址是這么存放的:

7C 7D 7E 7F

00 10 02 40

實(shí)際數(shù)據(jù)是0x4002 1000

* 0x0800 017c=0x4002 1000

然后r0的值+0x18也就是24 因?yàn)檫@個(gè)是第6號(hào)(第6號(hào)就是第7個(gè)的意思)元素

得到r0 = *0x4002 1018,r0的值由一個(gè)地址,變成了地址所存放的數(shù)據(jù)。

然后是或0x08操作,結(jié)果再?gòu)?fù)制給r0,*0x4002 1018 |=0x08

給r1分配地址,這個(gè)地址也是0x4002 1000, r1 = *0x4002 1000

把r0存放的值,(不是r0的地址,)存到r1+18的空間上

*(r1+0x18) = r0

*0x4002 1018 = (*0x4002 1018 |=0x08)

*0x4002 1018|=0x08

最終結(jié)果:地址4002 1018的數(shù),執(zhí)行了或0x08的操作。再分析下一句 :

a73a7528-beba-11ec-9e50-dac502259ad0.jpg

前兩句給r0分配空間,r0 = *0x4001 0c00

然后用BIC清除數(shù)據(jù)位,把4-7位清零,結(jié)果再賦值給r0。

*0x40010c00&=~(0xf0)r1 = *0x4001 0c00 *0x40010c00&=~(0xf0)

剩下的不再詳細(xì)分析,直接給答案 :

a74b8804-beba-11ec-9e50-dac502259ad0.jpg

***0x40010c00|=0x200x4001 0c0c &= ~(0x02)*

最終,可以看到C語(yǔ)句被翻譯成了意料之中的匯編語(yǔ)句,自己的意圖被機(jī)器準(zhǔn)確的理解了。

原文標(biāo)題:學(xué)習(xí)STM32時(shí)為什么要學(xué)習(xí)匯編?

文章出處:【微信公眾號(hào):STM32嵌入式開(kāi)發(fā)】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

審核編輯:湯梓紅
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