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对LED点灯实验的C与汇编的深入分析，提及到volatile

news 2025/10/1 8:22:07

查看点灯实验的反汇编代码，如下图所示：
在这里插入图片描述

下面是 C 代码，main 函数：

int main()
{unsigned int *pReg;/* 使能GPIOB */pReg = (unsigned int *)(0x40021000 + 0x18);*pReg |= (1<<3);/* 设置GPIOB0为输出引脚 */pReg = (unsigned int *)(0x40010C00 + 0x00);*pReg |= (1<<0);pReg = (unsigned int *)(0x40010C00 + 0x0C);while (1){/* 设置GPIOB0输出1 */*pReg |= (1<<0);delay(100000);/* 设置GPIOB0输出0 */*pReg &= ~(1<<0);delay(100000);		}return 0;
}

查看有无 volatile 对 delay 函数的影响：

无 volatile，编译器自动优化了，为了提升速度，不需要将变量存入栈中，它直接存放在 CPU 的寄存器里：

void delay(int d)	//参数的值已经存在r0里
{while(d--);
}

i.delay
delay0x08000138:    bf00        ..      NOP      0x0800013a:    1e01        ..      SUBS     r1,r0,#0			;这个递减会影响到程序状态寄存器，不过这个不会改变变量值0x0800013c:    f1a00001    ....    SUB      r0,r0,#1			;这个指令才会让r0-10x08000140:    d1fb        ..      BNE      0x800013a 		;如果不等于0就跳到0x0800013a地址继续执行delay函数0x08000142:    4770        pG      BX       lr					;为0之后就跳转到lr寄存器

有 volatile，再搞个返回值，目的是清楚的看到函数结束后返回哪里。volatile 的作用是提醒编译器不需要优化我的代码，变量该保存到栈中就保存到栈中，这样，代码的可靠性就增加了，但是效率下降：

int delay(volatile int d)
{while(d--);return 0x55;
}

i.delay
delay0x08000138:    b501        ..      PUSH     {r0,lr}		;PUSH就是保存到栈里面去，将r0和lr的值保存到栈里0x0800013a:    bf00        ..      NOP      	0x0800013c:    9800        ..      LDR      r0,[sp,#0]	;再将栈里r0原本保存的值100000读到r0里0x0800013e:    1e41        A.      SUBS     r1,r0,#1	;r1 = r0 - 1，并影响程序状态寄存器0x08000140:    9100        ..      STR      r1,[sp,#0]	;再把r1的值放入栈中，也就是刚刚存放的10000，经过-1操作后变成99990x08000142:    2800        .(      CMP      r0,#0		;将r0的值与0比较0x08000144:    d1fa        ..      BNE      0x800013c	;如果不为0，就跳转到0x0800013c地址上继续自减0x08000146:    2055        U       MOVS     r0,#0x55	;如果为0，就将0x55放到r0寄存器0x08000148:    bd08        ..      POP      {r3,pc}		;从栈中把之前的值恢复出来，lr的地址赋值给pc,delay函数结束后就返回lr保存的地址0x0800014a:    0000        ..      MOVS     r0,r0