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DSP編程技巧之24---C/C++與匯編語言的交互之-(2)從C/C++代碼調用匯編代碼中的函數(shù)與變量

作者:paradoxfx 時間:2014-10-20 來源:網絡 收藏

  在C/C++與匯編語言混合編程的情況下,一般我們都會選擇C/C++來實現(xiàn)所期待的大部分功能,對于少數(shù)和硬件關聯(lián)度高(例如操作某些CPU寄存器)以及對運算的實時性要求高(例如高速、多點的FFT)的功能才使用匯編來實現(xiàn),這就使得大多數(shù)情況下,C/C++與匯編的交互都是從C/C++代碼調用中的與變量,所以在此我們就來看一下這種調用的規(guī)則。

本文引用地址:http://m.ptau.cn/article/264157.htm

  1.從C/C++中調用中的

  如果一個在中定義的需要在C/C++中被調用,那么這個匯編函數(shù)相對于C/C++代碼來說,相當于一個外部的函數(shù),所以需要使用extern "C"關鍵字進行特別聲明,使得編譯器和鏈接器能夠知道這個函數(shù)并不存在于當前的C/C++代碼中。

  注:

  (1)如果C/C++中的函數(shù)需要在匯編代碼中被調用,則在C/C++代碼中,同樣需要使用extern "C"關鍵字進行特別聲明,這也是extern關鍵字的多用途所在。

  (2)在C++程序中,extern "C"聲明用來告訴編譯器使用C語言的命名規(guī)則,而不是使用C++中的函數(shù)命名轉換(Name Mangling)在鏈接時對函數(shù)名進行修改,不然就找不到對應的匯編函數(shù)了(mangle在英語中是“亂砍”的意思,可以據(jù)此想象一下它的效果,不知道當初發(fā)明C++語言的人是怎么想到的。。。)。

  舉例說明一個匯編函數(shù)asmfunc是如何在C++中的main函數(shù)中被調用的:

  C/C++代碼:

  extern "C"{

  extern int asmfunc(int a); /* 聲明外部的匯編函數(shù)*/

  int gvar = 0; /*定義全局變量*/

  }

  void main()

  {

  int i = 5;

  i = asmfunc(i); /*調用匯編函數(shù) */

  }

  匯編代碼中的匯編函數(shù)定義:

  .global _gvar

  .global _asmfunc

  _asmfunc:

  MOVZ DP,#_gvar

  ADDB AL,#5

  MOV @_gvar,AL

  LRETR

  當鏈接器從符號表中解析到.global _asmfunc這條語句的時候,它就可以把匯編代碼中的asmfunc函數(shù)與C/C++中調用的匯編函數(shù)給關聯(lián)上了。

  2.使用內聯(lián)函數(shù)法調用匯編函數(shù)

  這種方法一般用于引用單條的匯編語句,例如:

  asm(";*** this is an assembly language comment");

  上面例子并沒有影響任何的變量,它的作用只是在C/C++代碼編譯成匯編代碼之后,在相對應的位置插入了一端匯編代碼的注釋,對調試特別有幫助。

  當然,我們也可以插入特定的匯編函數(shù)進完成特定的功能。例如,在的編程中,我們經常使用的EALLOW和EDIS語句其實就是這種方法的典型例子,只不過為了書寫的簡便,我們在頭文件中進行了簡單的轉換:

  #define EALLOW asm(" EALLOW")

  #define EDIS asm(" EDIS")

  使用這樣的內聯(lián)函數(shù)調用方法,必須牢記以下五點:

  (1) 該方法有可能會破壞代碼的優(yōu)化效果。請參考http://m.ptau.cn/article/255842.htm。

  (2) 不要內嵌匯編中的跳轉或者標記(label)等指令或者偽指令,它會寄存器的值,造成不可預料的結果。

  (3) 不要在內嵌的匯編語句中改變C/C++變量的值,因為有可能會產生意料之外的結果。

  (4) 不要在內嵌的匯編語句中使用匯編語言的指示性指令(directives)。

  (5) 避免在C代碼中使用內嵌匯編語句定義匯編的宏,同時使用-debug:dwarf (即-g)選項來編譯,因為二者是不兼容的。-g選項的含義可參考http://m.ptau.cn/article/215181.htm。

  3.從C/C++中調用匯編代碼中的變量或者常量

  為了調試等功能的方便,有時候我們需要直接在C/C++代碼中使用匯編代碼中的變量值或者狀態(tài)等。根據(jù)匯編變量/常量的類型,具體的調用的方法也不一樣。

  3.1 調用匯編中的全局變量

  從C/C++中調用匯編中的全局變量的方法與調用匯編函數(shù)的方法類似,都是比較直觀的:

  (1) 在匯編中使用.bss或者.usect指令定義變量

  (2) 在匯編中使用.def或者.global指令把變量聲明為全局變量

  (3) 在匯編中使用特點的鏈接命名規(guī)則(可參考http://m.ptau.cn/article/263821.htm)

  (4) 在C/C++中,用extern聲明在匯編中已經定義的變量,然后就按照一般變量的使用規(guī)則進行調用即可。

  例如,在匯編代碼中定義全局變量var:

  .bss _var,1 ; 定義變量

  .global _var ; 聲明為全局類型

  在C代碼中調用該變量:

  extern int var; /* 聲明var為外部變量 */

  var = 1; /* 使用匯編變量 */

  3.2 調用匯編中的常量

  變量constant與常量的一個顯著區(qū)別是,編譯器編譯產生的符號表中會包含變量的地址,所以在對變量進行引用時,編譯器可以直接從符號表中找到對應的地址;但是對匯編常量而言,符號表中保存的是它的值,而不是它的地址,所以如果在C/C++中直接使用匯編常量的名字,需要使用取地址符才能得到正確的值:用C/C++語言編程的話自然不會陌生,即如果x是匯編代碼中的常量,需要在C/C++中使用&x對其進行調用才能得到正確的結果;調用的規(guī)則與變量是一樣的。

  例如,在匯編代碼中定義常量table_size:

  _table_size .set 10000 ; 定義常量table_size=10000

  .global _table_size ; 聲明為全局類型

  在C代碼中調用該變量:

  extern int table_size; /*聲明外部引用,并且使用鏈接命名規(guī)則*/

  #define TABLE_SIZE ((int) (&table_size))

  . /* 用&來引用匯編常量,用#define來避免每次書寫& */

  .

  .

  for (i=0; i

  4. 在匯編代碼中共享C/C++的頭文件

  既然是C/C++與匯編代碼的交互,那么就要既有“來”,又有“往”,我們可以通過在匯編代碼中使用.cdecls指令聲明某些變量,從而通知編譯器把C/C++頭文件中的這些變量轉換為匯編代碼可以使用的信息。其調用格式為:

  .cdecls [options ,] " filename "[, " filename2 "[,...]]

  或者

  .cdecls [options]

  %{

  /*---------------------------------------------------------------------------------*/

  /* C/C++ code - Typically a list of #includes and a few defines */

  /*---------------------------------------------------------------------------------*/

  %}

  例如,在C/C++頭文件myheader.h中定義

  #define WANT_ID 10

  #define NAME "Johnn"

  extern int a_variable;

  extern float cvt_integer(int src);

  struct myCstruct { int member_a; float member_b; };

  enum status_enum { OK = 1, FAILED = 256, RUNNING = 0 };

  然后在匯編代碼中使用.cdecls就可以引用這頭文件了:

  .cdecls C,LIST,"myheader.h"

  size: .int $sizeof(myCstruct)

  aoffset: .int myCstruct.member_a

  boffset: .int myCstruct.member_b

  okvalue: .int status_enum.OK

  failval: .int status_enum.FAILED

  .if $$defined(WANT_ID)

  id .cstring NAME

  .endif

  畢竟專門使用匯編代碼進行編程的比例不高,在此就不對匯編編程的細節(jié)進行分析了,需要更詳細信息的讀者可參考《TMS320C28x Assembly Language Tools User's Guide》。

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