アセンブラの基本動作
アセンブラの動作
- コンパイラが生成したアセンブラソース、または開発者がコーディングしたアセンブラソースを読込み、オブジェクトファイルを生成する。
- アセンブラソース → 機械語とほぼ一対一で対応するソース
アセンブラの使いこなし
- 記述方法や文法はプロセッサ毎に異なる。
- コードを書くシチュエーションは限られので、書く能力は必要な時に学習すればよい。
- コードを読める必要がある。
- デバッガ/逆アセンブラの出力、コンパイルリスト等々の解読のため。
基本的なフォーマット
- アセンブラは行指向の言語
- ラベル部（終端が”:”の場合が多い）
- オペコード部（プロセッサの命令または疑似命令）
- オペランド部（”,”で区切られ複数記述できる場合が多い）
- コメント部（”#”,”;”,”*”,”@”等で開始される場合が多い)
プロセッサの命令
- 転送命令（レジスタ⇔メモリ/レジスタ）
- 演算命令（加減乗除、論理演算、シフト等々）
- 分岐命令（ジャンプ、条件付きジャンプ、コール等々）
- 制御命令（割込み禁止/許可等々）
| mov | レジスタ間のコピー |
| stmfd | 複数のレジスタ値のストア |
| sub | レジスタ間の減算 |
| str | レジスタ値のストア |
| ldr | レジスタ値のロード |
| bl | サブルーチン呼び出し |
| ldmfd | 複数のレジスタ値のロード |
疑似命令
- アセンブラには直接プロセッサーが理解しない命令（オペコード）がある。これはアセンブラに対する指示で、オブジェクトコードの生成方法を指示、定数値を指定、シンボルの属性を指定等々の処理を行う。
- セクション制御
- text,data,bss等のセクション制御命令
- 各種の宣言
- 外部シンボルの定義やシンボルの公開
- デバッグ情報、その他
- 主にコンパイラが生成する行番号情報など
- アセンブル制御、マクロ機能、データ定義
セクション
- プログラム中で使われるデータや命令はセクションと呼ばれるグループに配置される。.section, .text等の疑似命令で指示。
- これは命令語とデータでMPUがアクセスする時の属性が異なり、メモリに付加する情報（実行許可等）を制御する必要があるため。（組込み系ではROM/RAMの指定等に用いる）
- 代表的なセクション
| テキストセクション(.text) | 命令を配置（読込み、実行） |
| RODATAセクション(.rodata) | 定数値を配置（読込み） |
| データセクション(.data) | 初期化データを持つデータを配置（読込み、書き込み） |
| BSSセクション(.bss) | ゼロで初期化されるデータを配置（読込み、書き込み） |
| スタックセクション(.stack) | スタック空間を配置（読込み、書き込み、実行） |
オブジェクトフォーマット
- 代表的なオブジェクトフォーマット|
| ELF | 主にLinux等で用いられる |
| COFF | 主にSVR4等のUnixで用いられる |
| ECOFF,XCOFF | 上記のCOFFの拡張 |
| PE | MS-Windowsで用いられる |
| OMF | インテル社が規定したオブジェクトフォーマット |
アセンブラのビルド/インストール
GNU binutils を使ってクロスアセンブラをビルドする。
- GNU binutils の最新版をゲット
- 現在ならばbinutils-2.16.1.tar.bz2をダウンロードする。
- 作業ディレクトリに展開
以下のコマンドを入力。
$ tar jxvf binutils-2.16.1.tar.bz2 $ cd binutils-2.16.1/
- binutiils-2.16.1.tar.bz2はダウンロードしたファイル。
展開するとカレントディレクトリにbinutils-2.16.1が作られる。
- configureの実行
以下のコマンドを実行する。
$ ./configure --prefix=/opt/xtool-arm-elf --target=arm-elf
- prefixオプションは、ビルドされたパッケージのインストール先ディレクトリを指示する。
- targetはビルドするターゲットアーキテクチャを指示する。今回は、arm用のクロスアセンブラを作ってみるので、arm-elfを指定する。
- ビルド
以下のコマンドを実行する。
$ make all
- インストール
以下のコマンドを実行する。
$ make install
- パスの追加
以下のコマンドを実行する。
$export PATH=/opt/xtool-arm-elf/bin:$PATH
- ログインしたら自動的にPATHを設定したい場合は、.bashrcに上記のexportコマンドを追加する。
- cygwin環境以外でも利用したい場合は、マイコンピュータのプロパティから環境変数でセットする
- 動作確認
以下のコマンドを実行する。
$ arm-elf-as --version
以下の内容が表示される。
GNU assembler 2.16.1 Copyright 2005 Free Software Foundation, Inc. This program is free software; you may redistribute it under the terms of the GNU General Public License. This program has absolutely no warranty. This assembler was configured for a target of 'arm-elf'.
