ARM 汇编器中的伪指令（Assembler Directives）

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文章目录

[ARM 汇编器中的伪指令（Assembler Directives）](#ARM 汇编器中的伪指令（Assembler Directives）)
- 一、伪指令概述
- 二、主要类别和常用伪指令
- - [1. 数据定义伪指令](#1. 数据定义伪指令)
  - [2. 符号定义伪指令](#2. 符号定义伪指令)
  - [3. 段定义伪指令](#3. 段定义伪指令)
  - [4. 对齐和填充伪指令](#4. 对齐和填充伪指令)
  - [5. 条件汇编伪指令](#5. 条件汇编伪指令)
  - [6. 宏定义伪指令](#6. 宏定义伪指令)
  - [7. 文件包含伪指令](#7. 文件包含伪指令)
- 三、特殊伪指令
- - [1. 指令集选择伪指令](#1. 指令集选择伪指令)
  - [2. 架构和处理器指定](#2. 架构和处理器指定)
- 四、常用伪指令组合示例
- - [1. 程序框架](#1. 程序框架)
  - [2. 数据结构定义](#2. 数据结构定义)
- 五、注意事项
- 六、调试相关的伪指令

一、伪指令概述

伪指令（Directives/Pseudo-instructions）是ARM汇编器提供的一些特殊指令，它们不是真正的处理器指令，而是给汇编器的指令，用于控制汇编过程、定义数据、分配内存等。

二、主要类别和常用伪指令

1. 数据定义伪指令

assembly 复制代码

.byte       ; 定义一个或多个字节
.hword      ; 定义半字（16位）
.word       ; 定义字（32位）
.quad       ; 定义双字（64位）
.float      ; 定义单精度浮点数
.double     ; 定义双精度浮点数
.ascii      ; 定义字符串（不以空字符结尾）
.asciz      ; 定义以空字符结尾的字符串

示例：

assembly 复制代码

data1:  .byte   0x12, 0x34      ; 两个字节
data2:  .word   0x12345678      ; 一个32位字
str1:   .ascii  "Hello"         ; 5个字节的字符串
str2:   .asciz  "World"         ; 6个字节（包括'\0'）

2. 符号定义伪指令

assembly 复制代码

.equ/.set   ; 定义符号常量
.global     ; 声明全局符号
.extern     ; 声明外部符号

示例：

assembly 复制代码

.equ    BUFFER_SIZE, 1024
.global main
.extern printf

3. 段定义伪指令

assembly 复制代码

.section    ; 定义或切换段
.text       ; 切换到代码段
.data       ; 切换到数据段
.bss        ; 切换到未初始化数据段
.rodata     ; 切换到只读数据段

示例：

assembly 复制代码

.section .text      ; 代码段
main:
    ldr r0, =message
    
.section .data      ; 数据段
message:
    .asciz "Hello, ARM!"
    
.section .bss       ; 未初始化数据
buffer:
    .space 1024     ; 分配1024字节

4. 对齐和填充伪指令

assembly 复制代码

.align      ; 对齐到指定边界
.balign     ; 字节对齐
.p2align    ; 以2的幂次对齐
.space/.skip; 分配指定字节空间

示例：

assembly 复制代码

.align 2            ; 对齐到4字节边界（2^2）
    .word 0x1234
.balign 8           ; 对齐到8字节边界
    .quad 0x12345678
.space 100          ; 分配100字节空间

5. 条件汇编伪指令

assembly 复制代码

.if/.else/.endif    ; 条件汇编
.ifdef/.ifndef      ; 测试符号是否定义

示例：

assembly 复制代码

.equ DEBUG, 1

.if DEBUG == 1
    bl debug_print
.else
    nop
.endif

6. 宏定义伪指令

assembly 复制代码

.macro/.endm        ; 定义宏

示例：

assembly 复制代码

.macro PUSH_REGS
    stmfd sp!, {r0-r12, lr}
.endm

.macro POP_REGS
    ldmfd sp!, {r0-r12, pc}
.endm

PUSH_REGS    ; 展开为压栈指令
POP_REGS     ; 展开为出栈指令

7. 文件包含伪指令

assembly 复制代码

.include     ; 包含其他源文件

三、特殊伪指令

1. 指令集选择伪指令

assembly 复制代码

.arm        ; 切换到ARM指令集
.thumb      ; 切换到Thumb指令集
.code 16    ; Thumb模式
.code 32    ; ARM模式

2. 架构和处理器指定

assembly 复制代码

.arch       ; 指定目标架构
.cpu        ; 指定处理器类型
.fpu        ; 指定浮点单元

四、常用伪指令组合示例

1. 程序框架

assembly 复制代码

.syntax unified         ; 统一汇编语法
.arch armv7-a           ; 指定架构
.cpu cortex-a8          ; 指定CPU
.fpu neon               ; 指定浮点单元

.text                   ; 代码段开始
.align 2                ; 4字节对齐
.global _start          ; 声明全局入口

_start:
    /* 程序代码 */
    
.data                   ; 数据段
.align 2
my_data:
    .word 1, 2, 3, 4

.bss                    ; 未初始化数据
.align 2
buffer:
    .space 1024

2. 数据结构定义

assembly 复制代码

/* 定义结构体 */
.struct 0
person_name:    .space 20
person_age:     .word 0
person_height:  .float 0.0
person_struct_size = . - person_name

/* 使用结构体 */
person1:
    .space person_struct_size

五、注意事项

大小写敏感性：大多数伪指令不区分大小写，但习惯使用小写
注释符号 ：使用@表示单行注释，/* */表示多行注释
伪指令位置：某些伪指令必须在特定段中使用
兼容性：不同汇编器（GAS, ARM汇编器等）的伪指令可能略有差异
作用域：某些伪指令只在当前文件中有效

六、调试相关的伪指令

assembly 复制代码

.file       ; 指定源文件名
.line       ; 设置行号信息
.loc        ; 调试位置信息
.stabs      ; STABS调试信息

这些伪指令在开发复杂的ARM汇编程序时非常有用，能够帮助开发者更好地组织代码、管理数据和优化程序结构。