ARM子程序設計

程序設計時通常會把完成某一特定功能的一段程序代碼編寫成字程序，在需要的地方進行調用。ARM處理器的子程序調用是用轉移鏈接指令來實現的。因此，ARM處理器的子程序調用前和子程序返回時需要完成保存和恢復PC內容的任務。

用跳轉表實現子程序程序的跳轉
例子：
AREA Example1,CODE
SUBMAX EQU 2
ENTRY
START
MOV R0,#1
MOV R1,#0x2F
MOV R2,#0x10
BL JUMPTAB
STOP
B STOP
JUMPTAB
ADR R3,SUBTAB
CMP R0,#SUBMAX ；檢查參數的正確性
LDRLS PC,[R3,R0,LSL #2] ；相當于switch（x）
B ERROR
SUBTAB ；跳轉表設置
DCD SUB0
DCD SUB1
;DCD SUB2
SUB0 ；參數一對應的程序段
SUB R0,R1,R2
MOV PC,LR
SUB1 ；參數二對應的程序段
MUL R0,R1,R2
MOV PC,LR
ERROR ；其他參數對應的程序段
MOV PC,LR
END
程序解讀：
1. 這個程序相當于如下C語言程序的功能，畫出流程圖
switch(R0) //根據R0的值調用子程序
{
case0:
subrout0； //R0=R1-R2
break；
case1：
subrout1； //R0=R1*R2
break；
…
}


實驗目的：掌握ARM子程序調用過程。
理解ARM子程序嵌套概念。


實驗一 以字節為單位的數據塊復制程序（ARM7）
閱讀下面程序，編寫字符串復制子程序中的代碼，實現程序的功能。（exp8_1.s）
AREA STRCOPY,CODE,READONLY
ENTRY
START LDR R0,=SRCSTR
LDR R1,=DSTSTR
BL BCOPY ;字符串復制子程序調用
STOP B STOP

；子程序名：BCOPY
；功能：以字節為單位的數據塊復制
；入口參數：R0，R1
；出口參數：無
；占用資源：R0，R1
；局部變量：R2
BCOPY ；字符串復制子程序
。。。。。。
。。。。。。
。。。。。。
LTORG ；偽指令，定義數據池，在此處加地址信息，防止LDR類指令越界，
；通常處于無條件跳轉指令或者子程序返回指令之后
SRCSTR DCB "1-source",0
DSTSTR DCB "2-destination",0
END



答案：
LDRB R2,[R0],#1 ；轉載1字節值并同時更新地址
STRB R2,[R1],#1 ；存儲1字節值并同時更新地址
CMP R2,#0 ；直到被復制字符串最后一個字符“0”為止
BNE BCOPY
MOV PC,LR ；復制返回地址到PC，實現子程序返回
LTORG



實驗二 累乘程序設計，計算1*2*3*…*N的值（ARM7）
閱讀下面的程序，畫出程序的流程圖，分析程序的功能。（exp8_2_1.s）
N EQU 4
AREA N_MUL,CODE,READONLY
ENTRY
START LDR SP,=0x9000
LDR R0,=N
BL NMUL
STOP B STOP
;子程序名：NMUL
;功能：累乘計算
;入口參數：R0
;出口參數：R0
;占用資源：R0
;局部變量：R1
NMUL
STMFD SP!,{R1,LR}
MOVS R1,R0
BEQ NMUL_ERR
CMP R1,#10
BHI NMUL_ERR
CMP R1,#1
BEQ NMUL_END
MOV R0,#1

NMUL_L1
MULS R0,R1,R0
SUBS R1,R1,#1
BNE NMUL_L1
B NMUL_END
NMUL_ERR
MOV R0,#0
NMUL_END
LDMFD SP!,{R1,PC}
END



實驗三 子程序嵌套設計（ARM9）
閱讀下面的程序，畫出程序的流程圖，分析程序的功能。（exp8_3.s）
AREA SUBSUB,CODE,READONLY
ENTRY
START
MOV R0,#0x10
MOV R1,#0x20
MOV R2,#0x30
LDR SP,=STKUSR+30*4
BL SUB1
STOP B STOP
LTORG

;子程序名：SUB1
;入口參數：無
;出口參數：無
;局部變量：R0,R1,R2

SUB1
STMFD SP!,{R0-R2,LR}
MOV R2,R0
MOV R0,R1
MOV R1,R2
BL DELAY
LDMFD SP!,{R0-R2,PC}

DELAY
MOV R2,#100
DELAY_L1
SUBS R2,R2,#1
BNE DELAY_L1
MOV PC,LR

AREA MYSTACK,DATA,READWRITE
STKUSR SPACE 30*4
END