20151129 / ARM 어셈블리_2- 남수진

ARM(126p ~ 161p)

• APCS(ARM Procedure Call Standard)
• • CPU에 따라 함수 호출 규약이 다름
  • ARM의 레지스터 사용 규약
  • ARM에서 코딩한 소스를 APCS에 맞춰 컴파일해 기계어를 만든다

• ARM 레지스터 역할
• • ARM 어셈블리 프로그래밍할 때 표의 register, synonym, special 이름 세가지 다 사용해도 됨
  • R0~R3, SP, LR, PC 레지스터를 많이 사용한다
  • R0~R3
  • • argument
    • • 함수 내에서 r0~r3를 사용한다면 이 레지스터 값들을 스택에 저장해둔다
      • 최적화를 위해 함수의 인자는 4개 이하로 하는 것이 좋다
      • • 5번째 인자부터 스택에 저장하므로
        • 4번째 인자까지는 레지스터 R0~R3 에 저장하므로 속도가 더 빠르다
    • result
    • • 함수의 return값을 저장하는데 사용
    • scratch
    • • 함수 동작 중 내부변수로 활용
      • 함수를 만들 때, 인자가 4개 미만이면 4개까지 더미 인자를 만들어 함수내부변수로 활용하면 동작속도를 빠르게 할 수 있다
  • 특수 레지스터
  • • PC : 인텔의 EIP같은 것
    • • 인텔과 달리 어셈블리 mov로 대입할 수 있다
    • SP: 스택 포인터
    • LP: return address 저장

• 인터럽트
• • Exception의 일종
  • • Interrupt Exception이 발생하면 IRQ나 FIQ의 핸들러 명령어 쪽으로 이동(branch)
  • 인터럽트를 동작시키는 회로가 HW 적으로 구현되어 있음
  • Nesting
  • • 인터럽트 처리중에 다른 인터럽트가 들어오는 것
    • 시스템에따라 처리 법이 다르다
    • • 인터럽트 처리 중 다른 인터럽트 감지 disable
      • 일정 수의 nesting 은 허용
  • ISR은 최대한 짧게 작성하는 것이 좋음

• ARM SoC
• • ARM 은 CPU Architecture
  • • MPU를 만드는 회사들이 ARM의 architecture를 사고 거기에 다른 기능(IP)들을 추가하여 디자인한다
  • 같은 ARM core를 쓰면 ARM assembly를 공용으로 사용 가능
  • • ex) Qualcomm MSM(모뎀 기능이 들어간 MCU)
  • SoC
  • • Core에 여러가지 기능을 덧붙여 한 개의 chip으로 만드는 기술
    • ARM core를 바탕으로 다른 device를 block화 하여 하나의 칩으로 만드는 것
    • • IP(Intellectual Property)
      • • SoC 내부 각각의 block들
        • USART, I/O, PLL 등
      • ASIC Library
      • • verilog같은 디자인 툴로 각 device를 설계하여 block화 한 것

• AMBA
• • 칩 내부의 IP들끼리 통신하기 위한 버스 프로토콜
  • AHB, APB, ASB가 있음
  • • ASB: 주소와 데이터를 번갈아서 전송
    • AHB: 주소를 한번 전송한 후 데이터를 연달아서 전송(Burst) 가능

• 컴파일
• • 소스코드를 기계어 코드로 바꾸는 것
  • CPU가 다르면 기계어가 다르다
  • • 특정 CPU에서 컴파일한 실행파일을 다른 CPU 환경에서 동작시킬 수 없다
  • 어셈블리는 기계어와 1:1 매칭
  • • CPU에 따라 어셈블리 문법이 달라짐
  • C 언어 같은 고급언어는 CPU나 운영체제에 구애받지 않고 프로그래밍할 수 있어 이식성이 좋다고 함
  • • 임베디드에서는 주로 C언어를 사용
    • C++ 등도 가능하지만 코딩면에서 편한거지 컴파일 후 파일 길이가 길어져 최적화 측면에서는 불리
  • Java 같은 언어는 하나의 파일로 가상머신이 존재하는 모든 환경에서 동작하능

 

 

 

 

• 인텔과 ARM의 함수 호출/반환 과정

• 구조체를 인자/반환값으로 사용한 함수