DSP编程技巧之24--C/C++与汇编语言的交互之(2)从C/C++代码调用汇编代码中的函数与变量

发布时间：2014-12-3 17:19 发布者：看门狗

关键词： DSP编程

作者：paradoxfx 来源：电子产品世界

　　在C/C++与汇编语言混合编程的情况下，一般我们都会选择C/C++来实现所期待的大部分功能，对于少数和硬件关联度高(例如操作某些CPU寄存器)以及对运算的实时性要求高(例如高速、多点的FFT)的功能才使用汇编来实现，这就使得大多数情况下，C/C++与汇编的交互都是从C/C++代码调用汇编代码中的函数与变量，所以在此我们就来看一下这种调用的规则。

　　1.从C/C++中调用汇编代码中的函数

　　如果一个在汇编代码中定义的函数需要在C/C++中被调用，那么这个汇编函数相对于C/C++代码来说，相当于一个外部的函数，所以需要使用extern "C"关键字进行特别声明，使得编译器和链接器能够知道这个函数并不存在于当前的C/C++代码中。

　　注：

　　(1)如果C/C++中的函数需要在汇编代码中被调用，则在C/C++代码中，同样需要使用extern "C"关键字进行特别声明，这也是extern关键字的多用途所在。

　　(2)在C++程序中，extern "C"声明用来告诉编译器使用C语言的命名规则，而不是使用C++中的函数命名转换(Name Mangling)在链接时对函数名进行修改，不然就找不到对应的汇编函数了(mangle在英语中是“乱砍”的意思，可以据此想象一下它的效果，不知道当初发明C++语言的人是怎么想到的。。。)。

　　举例说明一个汇编函数asmfunc是如何在C++中的main函数中被调用的：

　　C/C++代码：

　　extern "C"{

　　extern int asmfunc(int a); /* 声明外部的汇编函数*/

　　int gvar = 0; /*定义全局变量*/

　　}

　　void main()

　　{

　　int i = 5;

　　i = asmfunc(i); /*调用汇编函数 */

　　}

　　汇编代码中的汇编函数定义：

　　.global _gvar

　　.global _asmfunc

　　_asmfunc:

　　MOVZ DP,#_gvar

　　ADDB AL,#5

　　MOV @_gvar,AL

　　LRETR

　　当链接器从符号表中解析到.global _asmfunc这条语句的时候，它就可以把汇编代码中的asmfunc函数与C/C++中调用的汇编函数给关联上了。

　　2.使用内联函数法调用汇编函数

　　这种方法一般用于引用单条的汇编语句，例如：

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

　　上面例子并没有影响任何的变量，它的作用只是在C/C++代码编译成汇编代码之后，在相对应的位置插入了一端汇编代码的注释，对调试特别有帮助。

　　当然，我们也可以插入特定的汇编函数进完成特定的功能。例如，在DSP的编程中，我们经常使用的EALLOW和EDIS语句其实就是这种方法的典型例子，只不过为了书写的简便，我们在头文件中进行了简单的转换：

　　#define EALLOW asm(" EALLOW")

　　#define EDIS asm(" EDIS")

　　使用这样的内联函数调用方法，必须牢记以下五点：

　　(1) 该方法有可能会破坏代码的优化效果。

　　(2) 不要内嵌汇编中的跳转或者标记(label)等指令或者伪指令，它会寄存器的值，造成不可预料的结果。

　　(3) 不要在内嵌的汇编语句中改变C/C++变量的值，因为有可能会产生意料之外的结果。

　　(4) 不要在内嵌的汇编语句中使用汇编语言的指示性指令(directives)。

　　(5) 避免在C代码中使用内嵌汇编语句定义汇编的宏，同时使用-debug：dwarf (即-g)选项来编译，因为二者是不兼容的。

　　3.从C/C++中调用汇编代码中的变量或者常量

　　为了调试等功能的方便，有时候我们需要直接在C/C++代码中使用汇编代码中的变量值或者状态等。根据汇编变量/常量的类型，具体的调用的方法也不一样。

　　3.1 调用汇编中的全局变量

　　从C/C++中调用汇编中的全局变量的方法与调用汇编函数的方法类似，都是比较直观的：

　　(1) 在汇编中使用.bss或者.usect指令定义变量

　　(2) 在汇编中使用.def或者.global指令把变量声明为全局变量

　　(3) 在汇编中使用特点的链接命名规则

　　(4) 在C/C++中，用extern声明在汇编中已经定义的变量，然后就按照一般变量的使用规则进行调用即可。

　　例如，在汇编代码中定义全局变量var：

　　.bss _var,1 ; 定义变量

　　.global _var ; 声明为全局类型

　　在C代码中调用该变量：

　　extern int var; /* 声明var为外部变量 */

　　var = 1; /* 使用汇编变量 */

　　3.2 调用汇编中的常量

　　变量constant与常量的一个显著区别是，编译器编译产生的符号表中会包含变量的地址，所以在对变量进行引用时，编译器可以直接从符号表中找到对应的地址;但是对汇编常量而言，符号表中保存的是它的值，而不是它的地址，所以如果在C/C++中直接使用汇编常量的名字，需要使用取地址符才能得到正确的值：用C/C++语言编程的话自然不会陌生，即如果x是汇编代码中的常量，需要在C/C++中使用&x对其进行调用才能得到正确的结果;调用的规则与变量是一样的。

　　例如，在汇编代码中定义常量table_size:

　　_table_size .set 10000 ; 定义常量table_size=10000

　　.global _table_size ; 声明为全局类型

　　在C代码中调用该变量：

　　extern int table_size; /*声明外部引用，并且使用链接命名规则*/

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

　　. /* 用&来引用汇编常量，用#define来避免每次书写& */

　　.

　　.

　　for (i=0; i

　　4. 在汇编代码中共享C/C++的头文件

　　既然是C/C++与汇编代码的交互，那么就要既有“来”，又有“往”，我们可以通过在汇编代码中使用.cdecls指令声明某些变量，从而通知编译器把C/C++头文件中的这些变量转换为汇编代码可以使用的信息。其调用格式为：

　　.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++头文件myheader.h中定义

　　#define WANT_ID 10

　　#define NAME "John\n"

　　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 };

　　然后在汇编代码中使用.cdecls就可以引用这头文件了：

　　.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

　　毕竟专门使用汇编代码进行DSP编程的比例不高，在此就不对汇编编程的细节进行分析了，需要更详细信息的读者可参考《TMS320C28x Assembly Language Tools User's Guide》。

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