MS320C54x汇编语言程序设计.ppt

第4章 TMS320C54x汇编语言程序设计,4.1 TMS320C54x汇编语言的基本概念 4.2 TMS320C54x汇编语言程序设计的基本方法 4.3 TMS320C54x汇编语言程序的编辑、汇编与链接过程 4.4 汇编器 4.5 链接器 4.6 Simulator的使用方法 4.7 汇编程序举例,4.1 TMS320C54x汇编语言的基本概念,4.1.1 TMS320C54x汇编语句的组成 汇编语言源程序中的每一行语句都可以由四部分组成，句法格式如下：标号:助记符 操作数；注释 其中，为选项。书写规则如下：,(1)所有语句必须以标号、空格、星号(*)或分号开始。(2)所有包含伪指令的语句必须在一行内完全指定。(3)若使用标号，则标号必须从第一列开始。(4)语句的每部分必须用一个或多个空格分开，Tab键与空格等效。,1标号 所有指令或大多数伪指令前面都可带有语句标号，供本程序的其他部分或其他程序调用。标号是任选项，标号后可以加也可以不加冒号(:)。标号必须从第一列开始，其最多可长达32个字符(AZ，az，09，_和$)，但第一个字符不能是数字。引用标号时，标号的大小写必须一致，标号的值就是段程序计数器(SPC)的当前值。若不用标号，则第一个字母必须为空格、分号或星号(*)。,2助记符 助记符跟在标号的后面。助记符不能从第一列开始。助记符包含指令、伪指令、宏命令和宏调用。作为指令，一般用大写；伪指令和宏命令则以句号(.)开始，且为小写。伪指令可以形成常数和变量，当用它控制汇编和链接过程时，可以不占存储空间。,3操作数 操作数是指指令中的操作数或伪指令中定义的内容。操作数之间必须用逗号(,)分开。有的指令无操作数，如指令NOP。指令中的操作数可以是寄存器、地址、常数、算术或逻辑表达式。4注释 注释从分号(;)开始，可以放在指令或伪指令的后面，也可以单独占一行或数行。注释是任选项。如果注释从第1列开始，也可以用星号(*)。,4.1.2 TMS320C54x汇编语言中的常数、字符串、符号与表达式 1常数和字符串 常数就是指令中出现的那些固定值。汇编器支持7种类型的常数：二进制数、十进制数、八进制数、十六进制数、字符常数、字符串和浮点常数。二进制数：二进制数字(0或1)，其后缀为B(或b)。十进制数：用数字09表示，无后缀。,八进制数：用数字07表示，其后缀为Q或q。十六进制数：用数字09及字母AF表示，其后缀为h或H。字符常数：是由单引号()括起来的1或2个字符组成的字符串，每个字符在内部表示为8位ASCII码。字符串：是由双引号(“”)括起来的一串字符。浮点常数：是一串十进制数，可带小数点、分数和指数部分。,2符号 符号用作标号、常数和替代符号。符号名可以是长达200个字符的字母(AZ，az)、数字(09)加上$或下划线(_)。第一个字符不能是数字，符号中间不能有空格。符号分大小写，例如：Abc。,3表达式 1)运算顺序 影响表达式运算顺序的三个主要因素是：圆括号、优先级和同级运算顺序。圆括号内的表达式最先运算，不能用 或 来代替()。TMS320C54x汇编器的优先级使用与C语言类似，优先级高的运算先执行。表4-1给出了表达式中可用的运算符及优先级。,表4-1 表达式的运算符及优先级,2)表达式溢出 在汇编的过程中执行算术运算后，汇编器将检查溢出状态。一旦出现上溢和下溢，它都发出值被截断了的警告信息，但在做乘法时，汇编器不检查溢出状态。3)条件表达式 汇编器在任何表达式中都支持关系操作，这对条件汇编特别有用。关系运算符如下：=(等于)=(等于)!=(不等于)=(大于等于)(大于)(小于),4)表达式的合法性 表达式在使用符号时，汇编器对符号在表达式中的使用具有一些限制，由于符号的属性不同(即定义不同)，使表达式存在合法性问题。符号按属性可分为三种：外部符号、可重定位符号和绝对符号。,由伪指令.global定义的符号和寄存器被称为外部符号。在汇编和执行阶段，符号值、符号地址不同的是可重定位符号，相同的是绝对符号。含有乘、除法的表达式中只能使用绝对符号(其值不能改变)。表达式中不能使用未定义的符号。表4-2给出了表达式符号的合法性。,表4-2 表达式符号的合法性,4.1.3 TMS320C54x伪指令 TMS320C54x伪指令给程序提供数据、控制汇编过程。具体实现以下任务：(1)将数据和代码汇编到特定的段。(2)为未初始化的变量保留存储空间。(3)控制展开列表的形式。(4)存储器初始化。,(5)汇编条件块。(6)定义全局变量。(7)指定汇编器可以获得宏的特定库。(8)检查符号调试信息。常用的伪指令如表4-3所示。,表4-3 常 用 伪 指 令,1段定义伪指令段定义伪指令有以下五个：.bss(未初始化段).data(已初始化段).sect(已初始化段).text(已初始化段).usect(未初始化段),1)未初始化段.bss和.usect命令建立未初始化段。未初始化段就是TMS320C54x存储器中的保留空间，它通常被定位在RAM区。在目标文件中，这些段中没有确切内容，在程序运行时，可以利用这些存储空间存放变量，变量一般存放于数据存储器区域中。这两条命令的句法如下：.bss 符号，字数 符号.usect“段名”，字数,2)已初始化段.text、.data和.sect命令建立已初始化段。已初始化段包括可执行代码或已初始化的数据。在目标文件中，这些段中都有确切内容，当加载程序时再将这些内容放到TMS320C54x的存储器中。每个初始化段都可以重新定位，也可以引用在其他段中定义的符号，链接器会自动处理段间的相互引用。这三条命令的句法如下：.text 段起点.data 段起点.sect 段名”，段起点,.text后是汇编语言程序的正文。经汇编后，.text后的是可执行程序代码，一般存放于程序存储器区域中。.data后是已初始化数据，有int和word两种数据形式。由命令文件可以将定义的数据存放于程序或数据存储器中。.sect建立包含代码和数据的自定义段，常用于定义中断向量表。,2常数初始化伪指令 常数初始化伪指令如表4-4所示。,表4-4 常数初始化伪指令,(1).bes和.space。汇编器对这些保留的位填0，将位数乘以16来实现保留字。(2).field。此指令可以把多个域打包成一个字，汇编器不会增加SPC的值，直至填满一个字。(3).float和.xfloat。这两个指令将32位浮点数存放在当前段的连续字中，高位字先存。.float伪指令能自动按长字(偶地址)边界排列，但.xfloat不能。,(4).long和.xlong。这两个指令将32位数存放在当前段的连续字中，高位字先存。.long伪指令能自动按长字(偶地址)边界排列，但.xlong不能。(5).string和.pstring。.string类似于.byte，把8位字符放到当前段的连续字中，每8位字符占一个字。(6).int和.word。例如“table：.int 1，2，3，4”，或例“table：.word 8，6，4，2”。,3段程序计数器定位伪指令 段程序计数器定位伪指令的句法如下：.align size in bits 该指令使段程序计数器SPC对准1128字的边界，保证该指令后面的代码从一个字或页的边界开始。不同的操作数代表了不同的含义：“1”表示让SPC对准字边界；“2”表示让SPC对准长字/偶地址边界；“128”表示让SPC对准页边界。当.align不带操作数时，其缺省值为128，即对准页边界。,4输出列表格式伪指令 表4-5列出了输出列表格式伪指令。,表4-5 输出列表格式伪指令,表中，.option操作数所代表的含义如下：B：把.byte伪指令的列表限制在一行里。L：把.long伪指令的列表限制在一行里。M：关掉列表中的宏扩展。R：复位B、M、T和W选项。T：把.string伪指令的列表限制在一行里。W：把.word伪指令的列表限制在一行里。X：产生一个符号交叉参照列表。,5文件引用伪指令文件引用伪指令如表4-6所示。,表4-6 文件引用伪指令,6条件汇编伪指令 以下分两种情况介绍条件汇编伪指令。(1)第一种情况：.if well-defined expression.elseif well-defined expression.else.endif,(2)第二种情况：.loopwell-defined expression.breakwell-defined expression.endloop,7符号定义伪指令符号定义伪指令如表4-7所示。,表4-7 符号定义伪指令,8其他伪指令其他伪指令如表4-8所示。,表4-8 其 他 伪 指 令,4.1.4 TMS320C54x宏命令 TMS320C54x汇编器支持宏语言。宏命令是源程序中具有独立功能的一段程序代码，它可以根据用户的需要，由用户创建自己的指令。宏命令一经定义，便可在以后的程序中多次调用，从而可以简化和缩短源程序。其功能如下：,定义自己的宏，重新定义已存在的宏；简化长的或复杂的汇编代码；访问由归档器创建的宏库；处理一个宏中的字符串；控制展开列表。,1宏定义 宏命令可以在源程序的任何位置定义，但必须在宏调用之前先定义好。宏定义也可以嵌套。定义如下：宏命令名.macro；宏体；.endm,2调用 宏命令定义好之后，就可以在源程序中将宏命令名作为指令来调用这个宏了。格式如下：宏命令名,3宏展开 当源程序中调用宏命令时，汇编时就将宏命令展开。在宏展开时，汇编器将实际参数传递给形式参数，再用宏定义替代宏调用语句，并对其进行汇编。上例的宏展开如下：1 1000001000！LDabc，A 1000010000！ADD def，A 1000020000！ADD ghi，A 1000038000！STL A，adr,4.2 TMS320C54x汇编语言程序设计的基本方法,DSP的软件开发一般有以下几种方式：(1)直接编写汇编语言源程序；(2)编写C语言程序；(3)混合编程(既有C代码，又含汇编代码)。,4.2.1 TMS320C54x汇编语言源程序的完整结构 汇编语言源程序中，以.asm为程序的扩展名，程序员用“段”伪指令来组织程序的结构。程序一般由数据段、堆栈段和代码段组成。在4.1.3节中，我们介绍了五个段定义伪指令，.data用于存放有初值的数据块；.usect用于为堆栈保留一块存储空间；.text用于设置代码段。另外，.bss用于为变量保留一块存储空间；.sect常用于定义中断向量表。程序的基本结构有四种：顺序结构、分支结构、循环结构和子程序结构。,4.2.2 顺序结构程序 顺序结构是最基本、最简单的程序结构形式，程序中的语句或结构被连续执行。【例1】试编制程序，求出下列公式中z的值。z=(x+y)8-w 源程序编制如下：*ex41.asm z=(x+y)*8-w*,.title ex41.asm.mmregsSTACK.usectSTACK，10H;开辟堆栈空间.bss x，1;为变量分配4个字的空间.bss y，1.bss w，1.bss z，1.def start.data,table:.word 6，7，9.text start:STM#0，SWWSR;零等待状态 STM#STACK+10H，SP;设置堆栈指针 STM#x，AR1;AR1指向x RPT#2;从程序存储器传送3个值至数据存储器 MVPD table，*AR1+LD x，A,ADD y，A;A=x+y LD A，3;A=(x+y)*8 SUB w，A;A=(x+y)*8-w STL A，zend:B end.end,4.2.3 分支结构程序 程序的分支主要是靠条件转移指令来实现的。TMS320C54x具有丰富的程序控制与转移指令(见3.2.2节)，利用这些指令可以执行分支转移、循环控制以及子程序操作。分支转移指令(如B、BACC、BC等)通过改写PC，以改变程序的流向。分支结构也称条件结构。,【例2】试编制程序，求一个数的绝对值，并送回原处。源程序编制如下：*ex42.asm ABS of positive or negative*.title ex42.asm.mmregs,STACK.usect STACK，10H;开辟堆栈空间.bss x，1;为变量分配一个字的空间.def start.data table:.word-7.text,start:STM#0，SWWSR;零等待状态 STM#STACK+10H，SP;设置堆栈指针 STM#x，AR1 MVPD table，*AR1 LD*AR1，A BC end，AGT;若A0，则转至end，否则往下执行 ABS A STL A，xend:B end.end,4.2.4 循环结构程序 循环结构程序设计主要用于某些需要重复进行的操作，它简化程序，节约内存。循环结构程序的设计可分为设置循环初始状态、循环体和循环控制条件三部分。循环初始状态主要是指设置循环次数的计数初值，以及其他为能使循环体正常工作而设置的初始状态等(比如缓冲区首地址)。,循环体是循环操作(重复执行)部分，包括循环的工作部分及修改部分。循环的工作部分是实现程序功能的主要程序段；循环的修改部分是指当程序循环执行时，对一些参数(如地址、变量)的有规律的修正。循环控制部分是循环程序设计的关键。每个循环程序必须选择一个控制循环程序运行和结束的条件。使用循环指令BANZ(当辅助寄存器不为0时转移)执行循环计数和操作是十分方便的。,【例3】试编制程序，在4项乘积aixi(i=1，2，3，4)中找出最大值，并存放在累加器A中。源程序编制如下：.title ex43.asm.mmregs STACK.usect STACK，10H.bss a，4.bss x，4.def start.data,table:.word 1，2，3，4.word 8，6，9，7.text start:STM#0，SWWSR STM#STACK+10H，SP STM#a，AR1 RPT#7 MVPD table，*AR1+STM#a，AR1 STM#x，AR2 STM#2，AR3 LD*AR1+，T MPY*AR2+，A；第一个乘积在累加器A中,loop1:LD*AR1+，T MPY*AR2+，B；其他乘积在累加器B中 MAX A；累加器A和B比较，选大的存在A中 BANZ loop1，*AR3-；此循环中共进行3次乘法和比较end:B end.end,4.2.5 子程序结构 子程序是一个独立的程序段，具有确定的功能，可被其他程序调用，调用它的程序一般为主程序。子程序调用指令(如：CALL、CALA、CC等)将一个返回地址压入堆栈，执行返回指令(如RET、RC等)时复原。子程序的定义和调用的格式为 子程序名：RET,子程序名,【例4】试编制程序，求。这是一个典型的乘法累加运算，在数字信号处理中用得很多。,源程序编制如下：*ex44.asm y=a1*x1+a2*x2+a3*x3+a4*x4*.title EX44.asm.mmregs,STACK.usectSTACK，10H;开辟堆栈空间.bss x，4;为变量分配9个字的空间.bss a，4.bss y，1.def start.data,table:.word 1*32768/10.word 2*32768/10.word-3*32768/10.word 4*32768/10.word 8*32768/10.word 6*32768/10.word-4*32768/10.word-2*32768/10.text,start:STM#0，SWWSR;零等待状态 SSBX FRCT STM#STACK+10H，SP;设置堆栈指针 STM#x，AR1;AR1指向a RPT#7;从程序存储器传送8个值主数据存储器 MVPD table，*AR1+CALL SUM;调用SUM子程序,end:B endSUM:STM#x，AR2;子程序实现乘累加 STM#a，AR3 RPTZ A，#3 MAC*AR2+，*AR3+，A STH A，y RET.end,【例5】编写浮点乘法程序，完成x1x2=0.3(-0.8)运算。虽然TMS320C54x是定点DSP，但它可通过以下3条指令支持浮点运算：EXPA STT，EXPONENT NORMA,假设定点数放在A中，这样就可以将定点数转换为浮点数了。反之，若将浮点数转换为定点数，只要将指数取反即可。浮点数由尾数与指数两部分组成，其与定点数的关系如下：定点数=尾数2(指数)指数与尾数均用补码表示。例如，本例中x1的定点数0 x3333(0.4)用浮点数表示时，尾数为0 x6666(0.8)，指数为1，即0.82-1=0.4；x2的定点数0 xb334(-0.6)用浮点数表示为-0.6=-0.62-0。,程序中所用的数据变量如下：x1：定点被乘数；e1：被乘数的指数；m1：被乘数的尾数；x2：定点乘数；e2：乘数的指数；m2：乘数的尾数；ep：乘积的指数；mp：乘积的尾数；product：定点乘积；temp：暂存单元。,首先将定点数x1、x2转换为浮点数，浮点数相乘即指数相加，尾数相乘，最后再将乘积(浮点数)转换为定点数。*ex45.asm x1*x2=0.4*(-0.6)*.title EX45.asm.mmregs,STACK.usect STACK，10H.bss x1，1.bss x2，1.bss e1，1.bss m1，1.bss e2，1.bss m2，1.bss ep，1.bss mp，1.bss product，1.bss temp，1.def start.data,table:.word 4*32768/10.word-6*32768/10.text start:STM#0，SWWSR STM#STACK+10H，SP；设置堆栈指针 MVPD table，x1；将x1、x2传送至数据存储器 MVPD table+1，x2,LD x1，16，A；先将x1加载至A(3116位)，因小数在高位 EXP A；提取指数 ST T，e1；保存x1的指数 NORM A；将x1规格化为浮点数，按指数将尾数移位 STH A，m1；保存x1的尾数 LD x2，16，A EXP A ST T，e2；保存x2的指数,NORM A STH A，m2；保存x2的尾数 CALL MULT；调用浮点乘法子程序done:B doneMULT:SSBX FRCT；小数相乘消去冗余符号位 SSBX SXM；符号位扩展 LD e1，A：指数相加 ADD e2，A STL A，ep,LD m1，T；尾数相乘(有符号数)，乘积左移1位 MPY m2，A EXP A；对尾数乘积规格化 ST T，temp NORM A STH A，mp；保存乘积尾数 LD temp，A；修正乘积指数，ep+temp=ep ADD ep，A STL A，ep；保存乘积指数,NEG A；乘积指数反号，将浮点乘积转换为定点数 STL A，temp LD temp，T LD mp，16，A NORM A STH A，product；保存定点乘积 RET.end,程序执行结果如下：,4.3 TMS320C54x汇编语言程序的,编辑、汇编与链接过程汇编语言源程序编好以后，必须经过汇编和链接才能运行。图4-1给出了对汇编语言源程序的编辑、汇编和链接过程。简述过程如下。,图4-1 汇编语言源程序的编辑、汇编和链接过程,1编辑 程序代码的编写可以在任何一种文本编辑器中进行，如EDIT、记事本、WORD等，生成.asm文件。2汇编 利用TMS320C54x的汇编器ASM500对已经编好的一个或者多个源文件分别进行汇编，并生成.lst(列表)文件和.obj(目标)文件。常用的汇编命令为 asm500%1-s-l-x,其中：%l：用源文件名代入。-s：将所有定义的符号放在目标文件的符号表中。-l：产生一个列表文件。-x：产生一个交叉汇编表，并把它附加到列表文件的最后。此外，asm500还可以加入一些选项，以下将逐一说明。-a：生成绝对列表文件。汇编器不产生目标文件(.obj)。-c：使汇编语言文件中大小写没有区别。,-d：为名字符号设置初值，这和.set等效。如：asm500-d name=111将使程序中的name设置值为111，默认赋值为1。-hc：将选定的文件复制到汇编模块。格式为-hc file name所选定的文件被插入到源文件语句的前面，复制的文件将出现在汇编列表文件中。-hi：将选定的文件包含到汇编模块。格式为-hi file name所选定的文件包含到源文件语句的前面，所包含的文件不出现在汇编列表文件中。,-i：规定一个目录，汇编器可以在这个目录下找到.copy、.include和.mlib命令所命名的文件。格式为-i path name时最多可规定10个目录，每条路径名的前面必须加上-i选项。-mg：源文件，包含有代数指令。-q：quiet静处理，汇编器不产生任何程序的信息。,3链接 利用TMS320C54x的链接器LNK500，根据链接器命令文件(.cmd)对已经汇编过的一个或是多个目标文件(.obj)进行链接，生成.map文件和.out文件。常用的链接器命令为 lnk500 1%.cmd 其中，1%为程序名。命令文件(.cmd)是对存储器进行配置的文件，该文件如何生成将在后面详细介绍。,(1)键入命令。其格式如下：lnk500 file1.obj file2.obj-o link.out上述链接器命令是链接file1和file2的两个目标文件，生成一个名为link.out的执行输出文件。选项-o link.out缺省时，将生成一个名为a.out的输出文件。,键入命令lnk500，链接器将给予如下提示：Command files:Object files.obj:Output filea.out:Options:,其中：Command files(命令文件)：要求键入一个或多个命令文件。Object files(目标文件)：要求键入一个或多个需要链接的目标文件名。缺省扩展名为.obj，文件名之间要用空格或逗号分开。Output file(输出文件)：要求键入一个输出文件名，也就是链接器生成的输出模块名。如果此项缺省，链接器将生成一个名为a.out的输出文件。,Options(选项)：提示附加的选项，选项前应加一短横线，也可以在命令文件中安排链接选项。-m filename：生成一个filename.map映像文件。.map文件中列出了输入/输出段布局，以及外部符号重定位之后的地址等。-o filename：指定可执行输出模块的文件名。如果缺省，则此文件名为a.out。,-a：生成一个绝对地址的可执行输出模块。所建立的绝对地址输出文件中不包含重新定位信息。如果未指定-a或-r，默认为-a。-ar：生成地址可重新定位的可执行目标模块。-e global_symbol：定义一个全局符号，表明程序从这个标号开始运行。-f fill_value：对输出模块各段之间的空单元设置一个16位常数值(fill_value)。,-r：生成一个可重新定位的输出模块。-stack：设置堆栈大小，默认值为1K。-I path name：链接器在此路径下搜索需要的文件。-l file name：必须出现在-I之后。file name一般为存档文件。-vn：指定输出文件的COFF格式。默认格式是COFF2。,4.4 汇 编 器,汇编器(Assembler)将汇编语言源文件汇编成机器语言COFF的目标文件。源文件中包括指令、汇编指令以及宏指令。汇编器的功能如下：将汇编语言源程序汇编成一个可重新定位的目标文件(.obj文件)。根据需要，可以生成一个列表文件(.lst文件)。根据需要，可以在列表文件后面附加一张交叉引用表。,将程序代码分成若干段，为每个目标代码段设置一个SPC(段程序计数器)。定义和引用全局符号。汇编条件程序块。支持宏功能，允许定义宏命令。,4.4.1 COFF文件的一般概念 汇编器建立的目标文件格式称为公共目标文件格式COFF(Common Object File Format)。由于COFF在编写一个汇编语言程序时采用代码段和数据段的形式，因此COFF会使模块化编程和管理变得更加方便。汇编器和链接器都有建立并管理段的一些伪指令。,COFF文件有三种形式：COFF0、COFF1和COFF2。每种形式的COFF文件都有不同的头文件，而其数据部分是相同的。TMS320C54x汇编器和C编译器建立的是COFF2文件。链接器能够读/写所有形式的COFF文件，默认生成的是COFF2文件。用链接器-vn选项可以选择不同形式的COFF文件。,所谓段(Section)，是指连续地占有存储空间的一个代码块或数据块，是COFF文件中最重要的概念。一个目标文件中的每一个段都是分开的和各不相同的。所有的COFF目标文件都包含以下三种形式的段：.text文本段.data 数据段.bss 保留空间段,图4-2 目标文件中的段与目标存储器之间的关系,4.4.2 汇编器对段的处理 汇编器靠五条命令(.bss、.usect、.text、.data和.sect)识别汇编语言程序的各个部分。如果汇编语言程序中一个段命令都没用，那么汇编器把程序中的内容都汇编到.text段。汇编器第一次遇到新段时，将该段的段程序计数器(SPC)置为0，并将随后的程序代码或数据顺序编译进该段中。汇编器遇到同名段时，将它们合并，然后将随后的程序代码或数据顺序编译进该段中。,当汇编器遇到.text、.data和.sect伪指令时，汇编器停止将随后的程序代码或数据顺序编译进当前段中，而是顺序编译进入遇到的段中。当汇编器遇到.bss和.usect伪指令时，汇编器并不结束当前段，而只是简单地暂时脱离当前段，随后的程序代码或数据仍将顺序编译进当前段中。.bss和.usect伪指令可以出现在.text、.data和.sect段中的任何位置，它们不会影响这些段的内容。,汇编器为每个段都安排了一个单独的段程序计数器(SPC)。SPC表示一个程序代码或数据段内的当前地址。最初，汇编器将每个SPC置为0。当代码或数据被加到一个段内时，相应的SPC的值就增加。如果继续汇编进一个段，则汇编器记住前面的SPC值，并在该点继续增加SPC的值。链接器在链接时要对每个段进行重新定位。汇编程序对源程序汇编时，如果采用-l(小写的L)选项，则汇编后将生成一个列表文件。下面给出了一个列表文件的例子，用来说明在汇编过程中段伪指令在不同的段之间来回交换，逐步建立COFF段的过程和SPC的修改过程。,列表文件中每行由四个区域组成，即Field1：源程序的行号。Field2：段程序计数器SPC。Field3：目标代码。Field4：源程序。,【例6】段定义伪指令应用举例。2*3*Assemble an initialized table into.data.*4*5 0000.data6 0000 0011 coeff.word 011H，022H，033H 0001 0022 0002 00337*,8*Reserve space in.bss for a variable.*9*10 0000.bss buffer，1011*12*Still in.data.*13*14 0003 0123 ptr.word 0123H15*16*Assemble code into the.text section.*17*,18 0000.text19 0000 100F add:LD 0FH，A20 0001 F010 aloop:SUB#1，A 0002 000121 0003 F842 BC aloop，AGEQ 0004 000122*23*Another initialized table into.data.*24*25 0004.data,26 0004 00aa ivals.word 0AAH，0BBB，0CCH 0005 00bb 0006 00cc27*28*Define another section for more variables.*29*30 0000 var2.usect newvars，131 0001 inbuf.usect newvars，732*,33*Assemble more code into.text.*34*35 0005.text36 0005 ll0a mpy:LD 0AH，B37 0006 f166 mloop:MPY#0AH，B 0007 000a38 0008 f868 BC mloop，BNOV 0009 000639*40*Define a named section for int.vectors.*,41*42 0000.sect vectors43 0000 0011.word 011H，033H44 0001 0033,此例共生成五个段：.text：包含10个字的目标代码。.data：包含7个字的数据。vectors：由.sect伪指令产生的自定义段，包含2个字的初始化数据。.bss：为变量保留10个字的存储空间。newvars：由.usect伪指令产生的自定义段，为变量保留8个字的存储空间。本例的目标代码如图4-3所示。,图4-3 目标代码,4.5 链 接 器,链接器的功能如下：将各个段配置到目标系统的存储器中。对各个符号和段进行重新定位，并给它们指定一个最终的地址。解决输入文件之间未定义的外部引用问题。,链接器的主要功能就是对程序定位，它采用的是一种相对的程序定位方式。程序的定位方式有三种：编译时定位、链接时定位和加载时定位。,4.5.1 链接器对段的处理 链接器对段的处理具有两个功能。其一，将输入段组合生成输出段，即将多个.obj文件中的同名段合并成一个输出段；也可将不同名的段合并产生一个输出段。其二，将输出段定位到实际的存储空间中。链接器提供MEMORY和SECTIONS两个命令来完成上述功能。MEMORY命令用于描述系统实际的硬件资源；SECTIONS命令用于描述段如何定位到恰当的硬件资源上。链接器通过命令文件(.cmd)来获得上述信息。,1缺省的存储器分配图4-4说明了两个文件的链接过程。,图4-4 链接器将输入段组合成一个可执行的目标模块,2将段放入存储器空间 如果有时希望采用其他的结合方法，例如，不希望将所有的.text段合并到一个.text段，或者希望将自定义段放在.data的前面，又或者想将代码与数据分别存放到不同的存储器(RAM、ROM、EPROM等)中，此时就需要定义一个.cmd文件，采用MEMORY和SECTIONS命令，告诉链接器如何安排这些段。下面将详细介绍链接器命令文件的构成。,4.5.2 链接器命令文件 链接命令文件含有链接时所需要的信息。命令文件.cmd由三部分组成：输入/输出定义、MEMORY命令和SECTIONS命令。输入/输出定义这部分包括输入文件名(目标文件.obj、库文件.lib和交叉索引文件.map)、输出文件.out和链接器选项。,【例7】链接ex41.cmd文件。ex41.obj/*输入文件*/-o ex41.out/*链接器选项*/-m ex41.map/*链接器选项*/-e start/*链接器选项*/MEMORY PAGE 0:EPROM:org=0E000H，len=100H,PAGE 1:SPRAM:org=0060H，len=20H DARAM:org=0080H，len=100HSECTIONS.text:EPROM PAGE 0.data:EPROM PAGE 0.bss:SPRAM PAGE 1 STACK:DARAM PAGE 1,图4-5 存储器配置图,1MEMORY命令 MEMORY命令可用来定义用户设计的系统中所包含的各种形式的存储器，以及它们占据的地址范围。MEMORY伪指令的句法格式如下：MEMORY PAGE 0:name 1(attr):orign=constant，length=constant;PAGE 1:name n(attr):orign=constant，length=constant;,在链接器命令文件中，MEMORY用大写字母，紧随其后的是用大括号括起来的一个定义存储器范围的清单。其中：PAGE：存储空间标记，最多可规定255页。name：定义存储器区间名字。attr：定义已命名地址空间的属性。origin：指定存储区的起始位置，可缩写成org或o。length：指定存储区的长度，可缩写成len或l。fill：填充值，为没有定位输出段的存储器单元填充一个数，可缩写成f。,2SECTIONS命令 SECTIONS命令可将输出段定位到所定义的存储器中。具体任务如下：说明如何将输入段组合成输出段；在可执行程序中定义输出段；规定输出段在存储器中的存放位置；允许重新命名输出段。SECTIONS命令的一般语法如下：,SECTIONSname:property，property，property，name:property，property，property，name:property，property，property，,3MEMORY和SECTIONS命令的缺省算法 如果没有利用MEMORY和SECTIONS命令，链接器就按缺省算法来定位输出段。具体算法如下：MEMORY PAGE 0:PROG:origin=0 x0080，length=0 xFF00 PAGE 1:DATA:origin=0 x0080，length=0 xFF80 SECTIONS,.text:PAGE=0.data:PAGE=0.cinit:PAGE=0;cflag option only.bss:PAGE=1,【例8】链接ex42.cmd文件。ex42.obj-o ex42.out-m ex42.map-e startMEMORY PAGE 0:EPROM:org=0E000H，len=100H,PAGE 1:SPRAM:org=0060H，len=20H DARAM:org=0080H，len=100HSECTIONS.text:EPROM PAGE 0.data:EPROM PAGE 0.bss:SPRAM PAGE 1 STACK:DARAM PAGE 1,【例9】链接ex43.cmd文件。ex43.obj-o ex43.out-m ex43.map-e startMEMORY PAGE 0:EPROM:org=0E000H，len=100H,PAGE 1:SPRAM:org=0060H，len=20H DARAM:org=0080H，len=100HSECTIONS.text:EPROM PAGE 0.data:EPROM PAGE 0.bss:SPRAM PAGE 1 STACK:DARAM PAGE 1,【例10】链接ex44.cmd文件。ex44.obj-o ex44.out-m ex44.map-e startMEMORY PAGE 0:EPROM:org=0E000H，len=100H,PAGE 1:SPRAM:org=0060H，len=20H DARAM:org=0080H，len=100HSECTIONS.text:EPROM PAGE 0.data:EPROM PAGE 0.bss:SPRAM PAGE 1 STACK:DARAM PAGE 1,【例11】链接ex45.cmd文件。ex45.obj-o ex45.out-m ex45.map-e startMEMORY PAGE 0:EPROM:org=0E000H，len=100H,PAGE 1:SPRAM:org=0060H，len=20H DARAM:org=0080H，len=100HSECTIONS.text:EPROM PAGE 0.data:EPROM PAGE 0.bss:SPRAM PAGE 1 STACK:DARAM PA