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社区首页 >问答首页 >查看AVR汇编程序"hello world“代码

查看AVR汇编程序"hello world“代码
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Stack Overflow用户
提问于 2013-06-26 15:04:12
回答 2查看 2.1K关注 0票数 7

我试图为Arduino Duemilanove (AVR ATmega328P)编写一些汇编语言。在学习汇编语言的同时,编写和解译C代码,我得到了以下信息:

(用GCC编译)

代码语言:javascript
运行
复制
int main() {
  volatile int a = 0;
  while (1) {
    ++a;
  }
  return 0;
}

变成

代码语言:javascript
运行
复制
00000000 <__vectors>:
   0: 0c 94 34 00   jmp 0x68  ; 0x68 <__ctors_end>
   4: 0c 94 51 00   jmp 0xa2  ; 0xa2 <__bad_interrupt>
  ...
  64: 0c 94 51 00   jmp 0xa2  ; 0xa2 <__bad_interrupt>

00000068 <__ctors_end>:
  68: 11 24         eor r1, r1
  6a: 1f be         out 0x3f, r1  ; 63
  6c: cf ef         ldi r28, 0xFF ; 255
  6e: d8 e0         ldi r29, 0x08 ; 8
  70: de bf         out 0x3e, r29 ; 62
  72: cd bf         out 0x3d, r28 ; 61

00000074 <__do_copy_data>:
  74: 11 e0         ldi r17, 0x01 ; 1
  76: a0 e0         ldi r26, 0x00 ; 0
  78: b1 e0         ldi r27, 0x01 ; 1
  7a: e4 ec         ldi r30, 0xC4 ; 196
  7c: f0 e0         ldi r31, 0x00 ; 0
  7e: 02 c0         rjmp  .+4       ; 0x84 <__do_copy_data+0x10>
  80: 05 90         lpm r0, Z+
  82: 0d 92         st  X+, r0
  84: a0 30         cpi r26, 0x00 ; 0
  86: b1 07         cpc r27, r17
  88: d9 f7         brne  .-10      ; 0x80 <__do_copy_data+0xc>

0000008a <__do_clear_bss>:
  8a: 11 e0         ldi r17, 0x01 ; 1
  8c: a0 e0         ldi r26, 0x00 ; 0
  8e: b1 e0         ldi r27, 0x01 ; 1
  90: 01 c0         rjmp  .+2       ; 0x94 <.do_clear_bss_start>

00000092 <.do_clear_bss_loop>:
  92: 1d 92         st  X+, r1

00000094 <.do_clear_bss_start>:
  94: a0 30         cpi r26, 0x00 ; 0
  96: b1 07         cpc r27, r17
  98: e1 f7         brne  .-8       ; 0x92 <.do_clear_bss_loop>
  9a: 0e 94 53 00   call  0xa6  ; 0xa6 <main>
  9e: 0c 94 60 00   jmp 0xc0  ; 0xc0 <_exit>

000000a2 <__bad_interrupt>:
  a2: 0c 94 00 00   jmp 0 ; 0x0 <__vectors>

000000a6 <main>:
  a6: cf 93         push  r28
  a8: df 93         push  r29
  aa: 00 d0         rcall .+0       ; 0xac <main+0x6>
  ac: cd b7         in  r28, 0x3d ; 61
  ae: de b7         in  r29, 0x3e ; 62
  b0: 1a 82         std Y+2, r1 ; 0x02
  b2: 19 82         std Y+1, r1 ; 0x01
  b4: 89 81         ldd r24, Y+1  ; 0x01
  b6: 9a 81         ldd r25, Y+2  ; 0x02
  b8: 01 96         adiw  r24, 0x01 ; 1
  ba: 9a 83         std Y+2, r25  ; 0x02
  bc: 89 83         std Y+1, r24  ; 0x01
  be: fa cf         rjmp  .-12      ; 0xb4 <main+0xe>

000000c0 <_exit>:
  c0: f8 94         cli

000000c2 <__stop_program>:
  c2: ff cf         rjmp  .-2       ; 0xc2 <__stop_program>

我试着理解了几件事:

  1. 什么是.-8或相似的语法?(例如地址0x98或0xAA )
  2. 在地址为80到88 (__do_copy_data末尾)的行周围,有一些有趣的东西。在我看来,这会将所有程序代码从地址0xC4加载到随机存取存储器中。为什么?
  3. 在__do_ clear _bss_start/循环中,我们通过将内存中的字节设置为0(r1值)来清除刚才完成的所有工作。为什么?所有这些最终都会调用main。有什么一般性解释吗?
  4. 为什么不显示.bss、.rodata或其他部分呢?
  5. 第6a行,为什么SREG被清除?不是每一条指令之后它应该是什么样子的吗?
  6. 第6c和第6e行: 0xFF和0x08对应什么?r28和r29是堆栈指针的高低。
  7. 我玩了一下,添加了一个静态的全局变量。为什么我们从0x0100开始就存储在RAM中而不是0x0000?
  8. 在第8a行,为什么是ldi r17, 1?我们以前也这么做过(只是一句愚蠢的话)。或者其他什么东西可以改变r17?
  9. 我们开始将闪存中的程序复制到内存中,从0xC4开始(我猜是.bss和其他部分),但是对于1的cpi/cpc会将所有闪存复制到所有内存中。当.bss部分完成复制时,不停止复制仅仅是因为编译器的懒惰吗?
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回答 2

Stack Overflow用户

回答已采纳

发布于 2013-06-26 15:19:20

点/句点用作指示该指令的地址或位置或与之相关的东西的快捷方式。.+8的意思是从这里加上8,你必须考虑到指令集和/或汇编程序相对于指令集的细微差别。如汇编程序中的附加信息所示,.-8将转到do_clear_bss_loop,它返回8个字节,包括指令本身的两个字节。原来的代码中可能有标签,brne do_clear_bss_loop

它可能是在复制数据段;.text基本上是只读的。这是你的代码,它想要生活在这个平台上的闪光灯。不过,.data是读/写的,通常初始化为非零值。因此,在断电后,您的初始值需要保存在某个地方,例如在闪存中,但是在启动真正的程序之前,引导程序需要将初始的.data段值从闪存复制到它们在随机存取存储器中的实际家中。然后,当程序运行时,它可以根据需要读取和/或修改这些值。

例如:

代码语言:javascript
运行
复制
int x = 5;

main ()
{
    x = x + 1;
}

这个值5必须在闪存中,这样才能启动,只需要使用闪存来保存非易失性信息。但是,在您可以读写x的内存位置之前,您需要在RAM中使用它,所以一些启动代码会将所有的.data文件从闪存复制到内存中。

很抱歉对你的问题做了这么长的解释,只是猜测。

.bss是程序中初始化为零的变量。与.data部分,如果我们有100个项目,我们将需要100个东西在闪存。但是对于.bss,如果我们有100个条目,我们只需要告诉某人有100个条目。我们不需要闪存中的100个零,只需编译/组装到代码中即可。

所以

代码语言:javascript
运行
复制
int x = 5;
int y;

int main ()
{
    while(1)
    {
        y = y + x + 1;
    }
}

x.data中,而这5个需要在非易失性存储中。Y在.bss中,只需要在main被调用以符合C标准之前对其进行零化。

当然,您可能不自己使用全局变量,但可能有其他数据在某种程度上使用.data和/或.bss段,因此引导代码在调用main()之前为.data.bss段做好准备,这样您的C编程体验就像预期的那样。

票数 3
EN

Stack Overflow用户

发布于 2015-02-13 17:36:02

我知道这是个迟来的答复。然而,我仍然认为,有一个详细的逐点回答所有问题可能是有趣的。

  1. 什么是.-8或相似的语法?(例如地址0x98或0xAA )

意思是:“从这里跳回8个字节”。请注意,程序计数器已经被指令的长度(2字节)递增,因此brne .-8将在brne指令本身之前移动6个字节(而不是8个字节)。同样,rcall .+0将在不改变程序流的情况下将程序计数器推到堆栈中。这是一个只打算在一条指令中保留两个字节的堆栈空间的技巧。

  1. 在地址为80到88 (__do_copy_data末尾)的行周围,有一些有趣的东西。在我看来,这会将所有程序代码从地址0xC4加载到RAM中。为什么?

不,没有复制,这是一个空循环。在第84至88行中,当指针X (r27:r26)等于0x0100时,有一个退出循环的测试。由于X被初始化为0x0100,这根本不会循环。

此循环的目的是将数据部分从闪存复制到RAM。基本上是这样的:

代码语言:javascript
运行
复制
X = DATA_START;  // RAM address
Z = 0x00C4;      // Flash address
while (X != DATA_START + DATA_SIZE)
    ram[X++] = flash[Z++];

但是您的程序恰好有一个空数据部分(在上面的伪代码中是DATA_SIZE == 0)。

另外,您应该注意到,您的程序以地址0x00c3结束,因此Z指针被初始化为在程序代码之后指向。这是初始化变量的初始值应该在的位置。

  1. 在__do_ clear _bss_start/循环中,我们通过将内存中的字节设置为0(r1值)来清除刚才完成的所有工作。为什么?所有这些最终都会调用main。有什么一般性解释吗?

不,什么都不会被覆盖。此循环清除BSS,BSS通常是在数据部分之后出现的,没有重叠。伪码:

代码语言:javascript
运行
复制
X = BSS_START;
while (X != BSS_START + BSS_SIZE)
    ram[X++] = 0;

在哪里BSS_START == DATA_START + DATA_SIZE。这也是一个空循环在你的程序,因为你有一个空的bss。

  1. 为什么不显示.bss、.rodata或其他部分呢?

因为objdump -d只反汇编希望保存代码的部分。

  1. 第6a行,为什么SREG被清除?不是每一条指令之后它应该是什么样子的吗?

大多数指令只改变SREG的一些位。此外,这将清除全局中断启用位。

  1. 第6c和第6e行: 0xFF和0x08对应什么?r28和r29是堆栈指针的高低。

堆栈指针由0x08ff加载,这是ATmega328P中的最后一个RAM位置。堆栈将从那里向下增长。

  1. 我玩了一下,添加了一个静态的全局变量。为什么我们从0x0100开始就存储在RAM中而不是0x0000?

拉姆在328 p上是0x0100-0x08ff。在这个地址下面有一些内存映射寄存器( CPU寄存器和I/O寄存器)。有关详细信息,请查看数据表,“8.3SRAM数据存储器”部分。

  1. 在第8a行,为什么是ldi r17, 1?我们以前也这么做过(只是一句愚蠢的话)。或者其他什么东西可以改变r17?

第8a行没用。之所以如此,是因为链接器通过将不同的部分粘合在一起来构建程序:__do_copy_data__do_clear_bss是独立的例程,它们不依赖寄存器中的其他程序。

  1. 我们开始将闪存中的程序复制到内存中,从0xC4开始(我猜是.bss和其他部分),但是对于1的cpi/cpc会将所有闪存复制到所有内存中。当.bss部分完成复制时,不停止复制仅仅是因为编译器的懒惰吗?

你误解了代码的这一部分。cpi、cpc和brne指令只有在X与r17:0x00不同的情况下才会循环(即0x0100,因为r17 = 1)。C.f.上面的伪码。

票数 3
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原文链接:

https://stackoverflow.com/questions/17323757

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