引言
在学习 STM32 的时候几乎没有用到过汇编，可能在学习 UCOS、FreeRTOS 等 RTOS类操作系统移植的时候可能会接触到一点汇编。但是在进行嵌入式 Linux 开发的时候是绝对要掌握基本ARM 汇编，因为 Cortex-A 芯片一上电 SP 指针还没初始化，C 环境还没准备好，所以肯定不能运行 C 代码，必须先用汇编语言设置好 C 环境，比如初始化 DDR、设置 SP指针等等。所以 Cortex-A 一开始肯定是汇编代码，其实 STM32 也一样的，一开始也是汇编，以 STM32F103 为例，启动文件startup_stm32f10x_hd.s 就是汇编文件，只是这个文件 ST 已经写好了，我们根本不用去修改，所以大部分学习者都没有深入的去研究。本次笔记只记录一些个人使用到的常见汇编指令。
众所周知，IMX6ULL这是一款 Cortex-A7 内核的芯片，所以本笔记主要是Cortex-A 的汇编指令。所谓的 C 语言环境就是保证 C 语言能够正常运行。C 语言中的函数调用涉及到出栈入栈，出栈入栈就要对堆栈进行操作，所谓的堆栈其实就是一段内存，这段内存比较特殊，由 SP 指针访问，SP 指针指向栈顶。芯片一上电 SP 指针还没有初始化，所以 C 语言没法运行，对于有些芯片还需要初始化 DDR，因为芯片本身没有 RAM，或者内部 RAM 不开放给用户使用，用户代码需要在DDR 中运行，因此一开始要用汇编来初始化 DDR 控制器。
1.1GNU 汇编语法
GNU 汇编语法适用于所有的架构，并不是 ARM 独享的，GNU 汇编由一系列的语句组成， 每行一条语句，每条语句有三个可选部分，如下：
label：instruction @ comment
label 即标号，表示地址位置，有些指令前面可能会有标号，这样就可以通过这个标号得到指令的地址，标号也可以用来表示数据地址。注意 label 后面的“：”，任何以“：”结尾的标识符都会被识别为一个标号。
instruction 即指令，也就是汇编指令或伪指令。
@符号，表示后面的是注释，就跟 C 语言里面的“/*”和“*/”一样，其实在 GNU 汇编文件中也可以使用“/*”和“*/”来注释。
comment 就是注释的内容。
注意！ARM 中的指令、伪指令、伪操作、寄存器名等可以全部使用大写，也可以全部使用小写，但是不能大小写混用。
汇编程序的默认入口标号是_start，不过我们也可以在链接脚本中使用 ENTRY 来指明其它的入口点，下面的代码就是使用_start 作为入口标号：
.global _start
_start:
ldr r0, =0x12 @r0=0x12
上面代码中.global 是伪操作，表示_start 是一个全局标号，类似 C 语言里面的全局变量一样，常见的伪操作有：
.byte 定义单字节数据，比如.byte 0x12。
.short 定义双字节数据，比如.short 0x1234。
.long 定义一个 4 字节数据，比如.long 0x12345678。
.equ 赋值语句，格式为：.equ 变量名，表达式，比如.equ num, 0x12，表示 num=0x12。
.align 数据字节对齐，比如：.align 4 表示 4 字节对齐。
.end 表示源文件结束。
.global 定义一个全局符号，格式为：.global symbol，比如：.global _start。
1.2 Cortex-A7 常用汇编指令
1.2.1 处理器内部数据传输指令
使用处理器做的最多事情就是在处理器内部来回的传递数据，常见的操作有：
①、将数据从一个寄存器传递到另外一个寄存器。
②、将数据从一个寄存器传递到特殊寄存器，如 CPSR 和 SPSR 寄存器。
③、将立即数传递到寄存器。
数据传输常用的指令有三个：MOV、MRS 和 MSR
示例介绍：
MOV R0，R1 @将寄存器 R1 中的数据传递给 R0，即 R0=R1
MOV R0, #0X12 @将立即数 0X12 传递给 R0 寄存器，即 R0=0X12
MRS R0, CPSR @将特殊寄存器 CPSR 里面的数据传递给 R0，即 R0=CPSR
MSR CPSR, R0 @将 R0 中的数据复制到 CPSR 中，即 CPSR=R0
1.2.2 存储器访问指令
ARM 不能直接访问存储器，比如 RAM 中的数据，I.MX6UL L中的寄存器就是 RAM 类型 的，我们用汇编来配置 I.MX6UL 寄存器的时候需要借助存储器访问指令，一般先将要配置的值写入到 Rx(x=0~12)寄存器中，然后借助存储器访问指令将 Rx 中的数据写入到 I.MX6UL 寄存器。
常用的存储器访问指令有两种：LDR 和STR
LDR 主要用于从存储加载数据到寄存器 Rx 中，LDR 也可以将一个立即数加载到寄存器 Rx中。
示例代码：
LDR R0, =0X0209C004 @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004
LDR R1, [R0] @读取地址 0X0209C004 中的数据到 R1 寄存器中
STR 就是将数据写入到存储器中。
示例代码：
LDR R0, =0X0209C004 @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004
LDR R1, =0X20000002 @R1 保存要写入到寄存器的值，即 R1=0X20000002
STR R1, [R0] @将 R1 中的值写入到 R0 中所保存的地址中
LDR 和 STR 都是按照字进行读取和写入的，也就是操作的 32 位数据，如果要按照字节、半字进行操作的话可以在指令“LDR”后面加上 B 或 H，比如按字节操作的指令就是 LDRB 和STRB，按半字操作的指令就是 LDRH 和 STRH。
1.2.3 压栈和出栈指令
我们通常会在 A 函数中调用 B 函数，当 B 函数执行完以后再回到 A 函数继续执行。要想再跳回 A 函数以后代码能够接着正常运行，那就必须在跳到 B 函数之前将当前处理器状态保存起来(就是保存 R0~R15 这些寄存器值)，当 B 函数执行完成以后再用前面保存的寄存器值恢复R0~R15 即可。保存 R0~R15 寄存器的操作就叫做现场保护，恢复 R0~R15 寄存器的操作就叫做恢复现场。在进行现场保护的时候需要进行压栈(入栈)操作，恢复现场就要进行出栈操作。压栈的指令为 PUSH，出栈的指令为 POP，他们利用当前的栈指针 SP 来生成地址，可以一次操作多个寄存器数据。
处理器的堆栈是向下增长的，假如我们现在要将 R0~R3 和 R12 这 5 个寄存器压栈，当前的 SP 指针指向 0X80000000。
示例代码：
PUSH {R0~R3, R12} @将 R0~R3 和 R12 压栈
假如我们现在要再将 LR 进行压栈，汇编代码如下：
PUSH {LR} @将 LR 进行压栈
如果我们要出栈的话就是使用如下代码：
POP {LR} @先恢复 LR
POP {R0~R3,R12} @在恢复 R0~R3,R12
出栈的就是从栈顶，也就是 SP 当前执行的位置开始，地址依次减小来提取堆栈中的数据到要恢复的寄存器列表中。
1.2.4 跳转指令
B 指令会将 PC 寄存器的值设置为跳转目标地址， 一旦执行 B 指令，ARM 处理器就会立即跳转到指定的目标地址。如果要调用的函数不会再返回到原来的执行处，那就可以用 B 指令。
如下示例：
示例代码 ：
_start:
ldr sp,=0X80200000 @设置栈指针
b main @跳转到 main 函数
BL 指令相比 B 指令，在跳转之前会在寄存器 LR(R14)中保存当前 PC 寄存器值，所以可以 通过将 LR 寄存器中的值重新加载到 PC 中来继续从跳转之前的代码处运行，这是子程序调用 一个基本但常用的手段。
示例代码 ：
push {r0, r1} @保存 r0,r1
cps #0x13 @进入 SVC 模式，允许其他中断再次进去
bl system_irqhandler @加载 C 语言中断处理函数到 r2 寄存器中
cps #0x12 @进入 IRQ 模式
pop {r0, r1}
str r0, [r1, #0X10] @中断执行完成，写 EOIR
上述代码中第 3 行就是执行 C 语言版的中断处理函数，当处理完成以后是需要返回来继续执行下面的程序，所以使用了 BL 指令。
1.2.5 算术运算指令
汇编中也可以进行算术运算， 比如加减乘除，在嵌入式开发中最常会用的就是加减指令，乘除基本用不到。具体指令用法如下图所示：
1.2.6 逻辑运算指令
常用的运算指令用法如下表所示：
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本次笔记讲述了学习汇编的必要性，以及简单介绍了GNU大致语法和几种常见的汇编指令，还有很多不常用的指令没有记录到，但已经可以满足嵌入式裸机开发的基本需求了，本笔记单纯是个人在学习过程的知识复习回顾和总结，部分内容提炼于某些教程，下次将会把第一个实验汇编led灯的实际操作进行笔记提炼，希望可以帮助到有需要的小伙伴。
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