RISC-V汇编学习（二）——汇编语法

在具体汇编指令和汇编实战之前，还是有必要对RISC-V汇编进行下介绍，我一般称之为RISC-V汇编的“语法”，可能“语法”较少，也相对比较简单的原因，大部分的博主都是一笔带过，但本着循序渐进的原则，还是简单概述下，以便加深认识。

1 汇编“语法”概述

汇编文件一般后缀为.S或.s，.S包含了预处理的语句，.s就是纯粹的汇编语句。

1.1 汇编语句格式

和其他指令架构一样， 一个完整的RISC-V汇编程序有多条语句（statement）组成。一条典型的RISC-V汇编语言格式包括：RISC-V指令、操作符、标签以及GNU汇编语法定义。具体即：

[label:] opcode [operands] [;comment] # []内的部分可以省略

label（标签）：GNU汇编中，任何以冒号结尾的标识符都被认为是一个标签，而不一定非要在一行的开始。

opcode （操作码）：操作码部分有以下多种类型

instruction（指令）：直接对应二进制机器指令的字符串pseudo-instruction（伪指令）：一条伪指令在汇编时会生成多条实际的汇编指令，使用伪指令可提高代码的编写效率directive（指示/ 伪操作/宏）：通过类似指令的形式（以“.”开头），通知汇编器如何控制代码的产生等，不对应具体的指令.macro：采用.macro/.endm自定义的宏

operands（操作数）操作码所需要的的参数，可以是符号、常量或者二者组成的表达式等

comment（注释）：代码注释，一般以"#"或“;”开始到当前行结束；

1.2 简单示例： # ====== 伪操作（Directive） ====== .macro delay_loop cycles # 宏定义（Macro）开始 li t0, \cycles # 伪指令（Pseudo-instruction） 1: addi t0, t0, -1 # 基础指令（Instruction），"1:"为局部标签（Label） bnez t0, 1b # 基础指令（引用局部标签） .endm # 宏定义结束 # ====== 数据段定义 ====== .data # 伪操作（声明数据段） .align 2 # 伪操作（对齐控制） array_data: # 全局标签（Label，数据段地址标记） .word 0x1234, 0x5678 # 伪操作（定义32位数据） # ====== 代码段 ====== .text # 伪操作（声明代码段） .globl _start # 伪操作（符号全局化声明） _start: # 全局标签（Label，程序入口） la a0, array_data # 伪指令（实际展开为auipc+addi） lw a1, 0(a0) # 基础指令（内存加载） delay_loop 100 # 宏调用（Macro Expansion） li a7, 93 # 伪指令（加载立即数） ecall # 基础指令（系统调用触发）

说明：

标签（Label） 以冒号:结尾的符号（如array_data:）用于标记代码/数据位置，不生成机器码 伪指令（Pseudo-instruction） 用户友好的指令别名（如la=Load Address）汇编阶段会展开为实际指令序列 基础指令（Instruction） 直接映射到RISC-V ISA的机器码（如addi对应OP-IMM格式） 伪操作（Directive） 以.开头的控制命令（如.text）指导汇编器行为，不生成机器码 宏（Macro） 通过.macro定义的代码模板调用时展开为预定义的指令序列 2 汇编“语法”说明

前面已经简单示例，基本上已经可以算是入门了解了，下面稍微详细介绍下各部分

2.1 label标签

标签的本质是代表它所在的地址，因此标签可以当作变量或函数来使用。常见的标签分为文本标签和数字标签。 标签只能由a～z，A～Z，0～9，“.”，“_”这些点、字母、数字、下划线等字符组成，除数字标签外，不能以数字开头。

（1）文件标签在程序文件中是全局可见的，所以在定义是不可重复。文本标签通常被作为分支或跳转指令的目标地址，如： loop： # 定义一个loop标签 ... j loop # 跳转到loop标签处 （2）数字标签属于一种局部标签，可重复定义，通常用0~9之间的数字定义。在被引用时，数字标签通常需要带上字母“f”或“b”字母后缀， f：指示编译器向前搜索，即代码行数增加的方向b：指示编译器向后搜索，即代码行数减少的方向 如： j 1f # 向前寻找并跳转至第一个数字为1的标签处 ... 1: #数字标签1 ... j 1b # 向后寻找并跳转至第一个数字为1的标签处 2.2 汇编指令和伪指令

汇编程序的最基本元素是指令，指令集是处理器架构的最基本要素。因此RISC-V汇编语言的最基本元素便是一条条的RISC-V指令；除了普通的指令，RISC-V还定义了伪指令以便于用户编写汇编程序。但是这一部分呢，是RISC-V的核心，所以后续将另开一篇介绍。

2.3 伪操作

伪操作通常以“.”开头，在汇编程序中的作用是指导汇编器处理汇编程序的行为，仅在汇编过程中起作用。

（1）.file filename .file 伪操作，指示汇编器该汇编程序的逻辑文件名

（2）.global symbol_name或.globl symbol_name .global和.globl伪操作，用于定义一个全局的符号，使得其他文件也可调用该symbol_name

（3）.local symbol_name .local伪操作，用于定义局部符号，使得该symbol_name对其他文件不可见

（4）.weak symbol_name 在汇编程序中，符号的默认属性为强（strong），.weak伪操作用于设置符号的属性为弱（weak）

（5）.type name，type description .type伪操作用于定义符号的类型。如“.type symbol,@function”表示将名为symbol的符号定义为一个函数（function）

（6）.align integer .align伪操作，用于定义接下来的地址按照2的integer次方对齐。如“.align 2”表示按照4字节对齐。

（7）.byte expression [,expression]* .byte伪操作将从当前PC地址处开始分配若干个字节（byte）的空间，每个字节填充的值由分号分隔开的expression指定。

（8） .float 或者 .double expression [, expression]*

（1）.float伪操作将从当前PC地址处开始分配若干个单精度浮点数（32位）的空间，每个单精度浮点数填充的值由分号分隔开的expression指定。空间分配的地址一定与32位对齐。（2）.double伪操作将从当前PC地址处开始分配若干个双精度浮点数（64位）的空间，每个双精度浮点数填充的值由分号分隔开的expression指定。空间分配的地址一定与64位对齐。

（9）.section name [,subsection] .section伪操作指示将接下来的代码汇编链接到名为name的段中（Section），还可以指定可选的子段（Subsection），常见的段有.text、.data、.bss.

“.section .text” 将接下来的代码汇编链接到.text段中“.section .data” 将接下来的代码汇编链接到.data段中“.section .bss” 将接下来的代码汇编链接到.bss段中

（10）.macro和.endm宏定义

.macro和.endm用于定义宏，可以将一段汇编代码定义为一个宏（可以类比于C的宏函数）使用方式如下： .macro mutil_add a,b,c #定义一个名为mutil_add的宏，参数为a、b、c add t0,a,b #将a和b相加，值写入t0寄存器 add c,c,t0 #加t0和c相加，值写入c .endm #宏定义结束 mutil_add x1,x2,x3 #调用mutil_add

还有更多比如：.half .word .option等等，不再详细一一列举了，使用到或者感兴趣，可以自行搜索学习。

关于RISC-V的基本语法格式介绍完毕，后续在汇编实战中使用到时再做学习。

参考 RISC-V （二）汇编语言编程 RISC-V嵌入式开发入门篇2：RISC-V汇编语言程序设计（上） RISC-V嵌入式开发入门篇2：RISC-V汇编语言程序设计（中） RISC-V嵌入式开发入门篇2：RISC-V汇编语言程序设计（下）