内联 ASM - 使用 16 或 32 位 C 变量（GCC ARM，Thumb 模式）答案

【问题标题】：Inline ASM - Use 16 or 32 bit C Variable (GCC ARM, Thumb Mode)内联 ASM - 使用 16 或 32 位 C 变量（GCC ARM，Thumb 模式）
【发布时间】：2016-05-22 23:27:39
【问题描述】：

我目前正在为 Cortex-M3 使用以下内联 ASM 以跳转到闪存中的特定地址。

__asm("LDR R0, =0x8000"); //  Load the branch address
__asm("LDR R1, [R0]");    //  Get the branch address
__asm("ORR R1, #1");      //  Make sure the Thumb State bit is set.
__asm("BX R1");           //  Branch execution

但是，我想将硬编码值 0x8014 替换为将根据其他一些条件计算的 C 变量。
这个变量可以取的最大可能值是 0x20000，所以我打算使用 uint32_t 来存储它。
使用的编译器是arm-none-eabi-gcc v4.9.3

我尝试如下修改我的内联 ASM：

uint32_t destination_address = 0x8000;
__asm( "LDR R0, =%[dest]" : : [dest]"r"(destination_address) );

但是，这会产生编译器错误：

undefined reference to `r3'

总的来说，我对内联 ASM 相当陌生。我已经尝试研究这个问题两天左右，但由于编译器的多样性以及我在 Cortex-M3 上使用 Thumb 指令这一事实，我一直对相互矛盾的答案感到困惑。

我认为我的问题是我需要为变量 destination_address（范围 0x0 - 0x20000）找到正确的约束，但我不确定。

【问题讨论】：

好消息是该错误很容易修复 (godbolt.org/g/3B9YqC)。如果你打算使用内联 asm，你应该习惯使用-S（这是 Godbolt 在这里使用的）。不利的一面是，当您在 asm 中跳转时，gcc 不喜欢它。这真的会搞砸优化、符号引用等。
@DavidWohlferd 我不太确定我是否跟随。 (i) 根据您的链接示例，将 =%[dest] 重写为 [%[dest]] 确实允许编译代码！ (ii) 但我不明白为什么？ (iii) -S 是什么意思，更重要的是它在你的例子中体现在哪里？ (iv) 您应该将此作为答案发布！ (v) 关于从 ASM 跳转，在这个用例中，我将离开二进制文件并且永远不会回来。
ii) 从输出中可以看出，0x8000 被移入 r3 寄存器（您对 LDR R0, =0x8000 所做的操作）。您的第二行 (LDR R1, [R0]) 假定该值在 r0 中，但是当使用“r”约束时，gcc 可以选择任何可用的寄存器。我们没有猜测或假设，而是替换为 s/R0/%[dest]。更直接的答案是 =%[dest] 将扩展到 =r3，我认为这不是有效的汇编程序。 iii) -S 在此处记录 (gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Overall-Options.html#index-S-83)。
iv) 我不是皮质程序员，这意味着我在猜测。 v) 嗯，那可能是安全的。如果您要读取二进制写入的任何数据，请添加“memory”clobber。
请注意，除非您在不接触链接寄存器的情况下bx 绝对重要，否则您最好只使用do the whole lot with plain C code。

标签： inline-assembly cortex-m3 thumb

【解决方案1】：

为什么要使用内联汇编？

extern void HOP ( unsigned int );
...
unsigned int some_address;
..
some_address = some_math;
HOP(some_address);

还有几行真正的 asm，如果你真的觉得必须从链接中创建一个对象，你可以使用 c 编译器。

.globl HOP
HOP:
   bx r0

额外的好处是它基本上是一个分支链接，如果你想的话。

编译器已经计算出它听起来像的地址，所以你“简单地”需要将它放入一个寄存器并bx它。内联汇编是非常特定于编译器的，因此您需要从谈论您正在使用的汇编器、版本等开始。

如果你有这个，你可以做的另一件事是

unsigned int some_address;
..
some_address = some_math;

你可以在项目的某个地方使用这个程序集。

ldr r0,=some_address;
ldr r0,[r0]
bx r0

链接器会将地址解析为 C 变量。所以可以使用真正的汇编器或内联来做类似的事情。（如果内联不支持类似 mov %0,some_address; bx %0 并为您完成工作）

【讨论】：