在嵌入式系統開發中，目前使用的主要編程語言是C和匯編，C++已經有相應的編譯器，但是現在使用還是比較少的。在稍大規模的嵌入式軟件中，例如含有OS，大部分的代碼都是用 C編寫的，

主要是因為 C語言的結構比較好，便于人的理解，而且有大量的支持庫。盡管如此，很多地方還是要用到匯編語言，例如開機時硬件系統的初始化，包括 CPU狀態的設定，中斷的使能，主頻的設定，以及 RAM的控制參數及初始化，一些中斷處理方面也可能涉及匯編。另外一個使用匯編的地方就是一些對性能非常敏感的代碼塊，這是不能依靠 C編譯器的生成代碼，而要手工編寫匯編，達到優化的目的。而且，匯編語言是和 CPU的指令集緊密相連的，作為涉及底層的嵌入式系統開發，熟練對應匯編語言的使用也是必須的。單純的 

C或者匯編編程請參考相關的書籍或者手冊，這里主要討論 C和匯編的混合編程，包括

相互之間的函數調用。下面分四種情況來進行討論，暫不涉及 C++。

 

1．在 C語言中內嵌匯編

在 C中內嵌的匯編指令包含大部分的 ARM和 Thumb指令，不過其使用與匯編文件中的指令有些不同，存在一些限制，主要有下面幾個方面：

a. 不能直接向PC寄存器賦值，程序跳轉要使用 B或者 BL指令 

b. 在使用物理寄存器時，不要使用過于復雜的 C表達式，避免物理寄存器沖突 

c. R12和R13可能被編譯器用來存放中間編譯結果，計算表達式值時可能將 

R0到 R3、R12及 R14用于子程序調用，因此要避免直接使用這些物理寄存器

d. 一般不要直接指定物理寄存器，而讓編譯器進行分配

內嵌匯編使用的標記是 __asm或者 asm關鍵字，用法如下： 

__asm 

{ 

instruction [; instruction] 

... 

[instruction]

 

}

asm("instruction [; instruction]");

下面通過一個例子來說明如何在 

C中內嵌匯編語言，

 

#include <stdio.h>

void my_strcpy(const char *src, char *dest)

{ 

char ch; 

__asm 

{

loop:

 

ldrb ch, [src], #1 

strb ch, [dest], #1 

cmp ch, #0 

bne loop 

} 

}

int main()

{ 

char *a = "forget it and move on!"; 

char b[64]; 

my_strcpy(a, b);

printf("original: %s", a); 

printf("copyed: %s", b); 

return 0;

}

在這里 

C和匯編之間的值傳遞是用 C的指針來實現的，因為指針對應的是地址，所以匯編中也可以訪問。

 

2．在匯編中使用 

C定義的全局變量內嵌匯編不用單獨編輯匯編語言文件，比較簡潔，但是有諸多限制，當匯編的代碼較多時一般放在單獨的匯編文件中。這時就需要在匯編和 C之間進行一些數據的傳遞，最簡便的辦法就是使用全局變量。

 

/* cfile.c

* 定義全局變量，并作為主調程序 

*/ 

#include <stdio.h> 

int gVar_1 = 12; 

extern asmDouble(void);

int main()

{ 

printf("original value of gVar_1 is: %d", gVar_1); 

asmDouble();

printf(" modified value of gVar_1 is: %d", gVar_1); 

return 0; 

}

對應的匯編語言文件

 

;called by main(in C),to double an integer, a global var defined in C is used.

AREA asmfile, CODE, READONLY 

EXPORT asmDouble 

IMPORT gVar_1

asmDouble 

ldr r0, =gVar_1 

ldr r1, [r0] 

mov r2, #2 

mul r3, r1, r2 

str r3, [r0] 

mov pc, lr 

END

3．在 

C中調用匯編的函數

在 C中調用匯編文件中的函數，要做的主要工作有兩個，一是在 C中聲明函數原型，并加 

extern關鍵字；二是在匯編中用 EXPORT導出函數名，并用該函數名作為匯編代碼段的標識，最后用 mov pc, lr返回。然后，就可以在 C中使用該函數了。從 C的角度，并不知道該函數的實現是用 C還是匯編。更深的原因是因為 C的函數名起到表明函數代碼起始地址的左右，這個和匯編的 label是一致的。

 

/* cfile.c

* in C,call an asm function, asm_strcpy 

* Sep 9, 2004 

*/ 

#include <stdio.h>

extern void asm_strcpy(const char *src, char *dest);

int main()

{ 

const char *s = "seasons in the sun"; 

char d[32];

asm_strcpy(s, d); 

printf("source: %s", s);

 

printf(" destination: %s",d); 

return 0; 

}

;asm function implementation 

AREA asmfile, CODE, READONLY 

EXPORT asm_strcpy

asm_strcpy 

loop

 

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ldrb r4, [r0], #1 address increment after read 

cmp r4, #0 

beq over 

strb r4, [r1], #1 

b loop

over 

mov pc, lr

END

在這里，C和匯編之間的參數傳遞是通過 ATPCS（ARM Thumb Procedure Call Standard）的規定來進行的。簡單的說就是如果函數有不多于四個參數，對應的用 R0-R3來進行傳遞，多于4個時借助棧，函數的返回值通過 R0來返回。

4．在匯編中調用 

C的函數在匯編中調用 C的函數，需要在匯編中 IMPORT對應的 C函數名，然后將 C的代碼放在一個獨立的 C文件中進行編譯，剩下的工作由連接器來處理。

 

;the details of parameters transfer comes from ATPCS

;if there are more than 4 args, stack will be used 

EXPORT asmfile 

AREA asmfile, CODE, READONLY 

IMPORT cFun 

ENTRY 

mov r0, #11 

mov r1, #22 

mov r2, #33 

BL cFun

END

/*C file, called by asmfile */

 

int cFun(int a, int b, int c)

{

return a + b + c; 

}

在匯編中調用 C的函數，參數的傳遞也是通過 ATPCS來實現的。需要指出的是當函數的參數個數大于 4時，要借助 stack，具體見 ATPCS規范。

小結

以上通過幾個簡單的例子演示了嵌入式開發中常用的 C和匯編混合編程的一些方法和基本的思路，其實最核心的問題就是如何在 C和匯編之間傳值，剩下的問題就是各自用自己的方式來進行處理。