ARM64基础9：GNU AS汇编器介绍

矫情吗；* 2022-09-09 06:55 207阅读 0赞

# ARM64的汇编器 #

(1)ARM公司官方的汇编器；  
(2)GNU AS汇编器：aarch64-linux-gnu-as；  
(3)gcc采用as作为汇编器，所以汇编码是AT&T格式；  
(4)AT&T格式：源于贝尔实验室；  
(5)ARM格式：ARM官方汇编语法；

# 汇编语法 #

(1)label:任何以冒号结尾的标识符，都被认为是一个标号；  
(2)注释：  
“//”，注释  
“\#”，在一行的开始，注释整行；  
(3)指令、伪指令、寄存器，可以全部大写或者小写，GNU默认风格是小写；  
(4)Symbol：代表它所在的地址，也可以当作变量或者函数来使用；  
全局symbol, 可以用.global声明；  
局部symbol, 局部范围使用，开头以0-99为标号，通常和b指令结合使用

f:告诉编译器向前搜索；  
b:告诉编译器向后搜索；

# 伪指令 #

(1).glign对齐，填充数据实现对齐。ARM64系统中，第一个参数表示2^n大小；  
(2)数据定义伪指令

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>伪指令</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>.byte</td> 
   <td>把8位数当作数据插入汇编中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.hword</td> 
   <td>把16位数当作数据插入汇编中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.long和.int</td> 
   <td>把32位数当作数据插入汇编中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.quad</td> 
   <td>把64位数当作数据插入汇编中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.float</td> 
   <td>把浮点数当作数据插入汇编中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.ascii “string”</td> 
   <td>把string当作数据插入汇编中，末尾需手动添加’\0’</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.asciz “string”</td> 
   <td>类似.ascii,在string后自动插入一个’\0’</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.rept</td> 
   <td>重复定义</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.equ</td> 
   <td>赋值操作</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.set</td> 
   <td>赋值操作</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 函数相关伪操作 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>伪指令</th> 
   <th>描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>.global</td> 
   <td>定义一个全局的符号</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.include</td> 
   <td>引用头文件</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.if, .else, .endif</td> 
   <td>控制语句</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>if语句</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>.ifdef symbol<br>.ifndef symbol<br>.ifc string1,string2<br>.ifeq expression<br>.ifeqs string1,string2<br>.ifge expression<br>.ifle expression<br>.ifle expression&lt;.ifne expression&gt;</td> 
   <td>判断symbol是否有定义<br>判断symbol是否没定义<br>判断字符串是否相等<br>判断exp是否为0<br>等同于.ifc<br>exp是否大于等于0<br>exp是否小于等于0<br>exp是否不等于0</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 与段相关的伪指令 ##

(1).section:表示接下来的汇编会链接到哪个段里，如代码段、数据段等

每一个段都以段名开始，以下一个段名或文件结尾结束

.section name, "flags"

“flags”，表示段的属性，可写，可执行等；

.section ".idmap.txt","awx"
    
    //表示下面代码是在".idmap.txt"段里，具有可分配，可写和可执行的属性；

(2).pushsection:把下面代码push到指定section中；  
.popsection:技术push，成对使用；

仅仅是把pushsection/.popsection之间的代码，加载到指定section中，其他不变；  
实例1：使用伪指令，实现一个类似linux内核中表的定义；

/*
     * as lab1:pesudo code, realize a table
     */
     .align 3
     .global func_addr
     func_addr:
     	.quad 0x800800
     	.quad 0x800860
     	.quad 0x800880
    
    .align 3
    .global func_string
    func_string:
    	.asciz "func_a"
    	.asciz "func_b"
    	.asciz "func_c"
    
    .align 3
    .global func_num_syms
    func_num_syms:
    	.quad 3

extern unsigned long func_addr[];
    extern unsigned long func_num_syms;
    extern char func_string[];
    
    static int print_func_name(unsigned long addr)
    { 
    	int i;
    	char *p, *string;
    
    	for (i = 0; i < func_num_syms; i++) { 
    		if (addr == func_addr[i])
    			goto found;
    	}
    
    return 0;
    
    found:
    	p = &func_string;
    
    	while (1) { 
    		p++;
    
    		if (*p == '\0')
    			i--;
    
    		if (i == 0) { 
    			p++;
    			string = p;
    			uart_send_string(string);
    			break;
    		}
    	}
    
    	return 0;
    }

# 宏 #

(1).macro和.endm组成一个宏；  
(2).macro后面跟着的依次是宏名称，宏参数；  
(3)在宏中使用参数，需要添加前缀"";

.macro add a,b   //宏名称add,参数a,b

(4)红参数定义时，可以设置初始值

.macro test p1=0 p2//可以用test a,b或者test b来使用

(5)宏可以使用空格

.macro label 1
    \1 :
    .endm

(6)使用"()"表示字符串结束

.macro kernel_ventry, el, label
    
    b el\()\el\()_\label
    //在arm/arm64/kernel/entry.S文件，表示el1_irq

练习2：

/*
     * lab02:macro test
     */
      .align 3
     .macro add_func add,a,b
     	mov x0, \a
    	mov x1, \b
    	bl add_\()\add
    .endm
    
    .align 3
    .global add_1
    add_1:
    	add x0,x0,x1
    	add x0,x0,1
    	ret
    
    .global add_2
    add_2:
    	add x0,x0,x1
    	ret
    
    
    .global macro_test1
    macro_test1:
    	mov x9,x30
    
    	add_func 1,x0,x1
    
    	mov x30, x9
    	ret
    .global macro_test2
    macro_test2:
    	mov x9,x30
    
    	add_func 2,x0,x1
    
    	mov x30, x9
    	ret

print_func_name(0x800880);
    	unsigned long val1 = 0,val2=0;
    	val1 = macro_test1(3,5);
    	val2 = macro_test2(3,5);

# ARM64编译选项 #

\-EB:用于大端模式的CPU， -EL表示小端模式;  
\-mabi:指定ABI模式，ilp32表示elf32, lp6表示ELF64,默认lp64;  
\-mcpu=processor+extension: 指定CPU型号，比如cortex-a72;  
\-march=,用于指定架构，比如armv-8.2-a;

yu@sys:~$ aarch64-linux-gnu-as --help
     AArch64-specific assembler options:
      -mbig-endian            assemble for big-endian
      -mlittle-endian         assemble for little-endian
      -mverbose-error         output verbose error messages
      -mno-verbose-error      do not output verbose error messages
      -mabi=<abi name>        specify for ABI <abi name>
      -mcpu=<cpu name>        assemble for CPU <cpu name>
      -march=<arch name>      assemble for architecture <arch name>
      -EB                     assemble code for a big-endian cpu
      -EL                     assemble code for a little-endian cpu

# 特殊字符 #

“//”注释  
“\#”: 在一行开头，注释一行；还可以表示立即数；  
“\#：lo12”:表示地12位；

adrp x0,foo
    ldx x0,[x0,#:lo12:foo]

“ldr”：伪操作；

# ARM64特有的伪操作； #

.bss:切换到bss段；  
.dword/.xword:64位数据；  
name .reg register\_name:为寄存器创建别名；

foo .req x0

code