0
0

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?

@earthen94

ARM32_C言語からアセンブリ関数を呼ぶ(任天堂GBA)

0
Last updated at Posted at 2026-07-17

目的

ARM32のアセンブリを研究していこうと思っています。
Linux上で検証しても良いのですが、筆者はベアメタル環境が好きなので任天堂GBAで実験することにしました。
画面に表示しないとデバッグが困難な為、C言語からアセンブリで書いた関数を呼ぶ形で実行します。
今後困らない為にビルドの手順を記録しておきます。

参考にした筆者の過去記事

任天堂GBAで字体及び文字列を表示する仕組み

C言語からアセンブリを呼ぶ方法

アセンブリに外出しした関数名をC内で明記する

extern int add(int a, int b);

今回C言語から呼び出すアセンブリ

.syntax unified
    .arch armv7-a
    .arm
    .text
    .global add
    .type add, %function

add:
    add r0, r0, r1     @ r0 = a + b
    bx  lr             @ 返り値

    .size add, .-add

動作確認

c533f236341ee8

コード

再現可能な様にコード及びコマンドを全掲します。

rmdir tmp
mkdir tmp

arm-none-eabi-as header.s -o tmp/header.o
arm-none-eabi-as add.s -o tmp/add.o
arm-none-eabi-gcc -c main.c -o tmp/main.o -nostdlib -ffreestanding
arm-none-eabi-gcc -c font.c -o tmp/font.o -nostdlib -ffreestanding
arm-none-eabi-ld tmp/header.o tmp/add.o tmp/main.o tmp/font.o -T link.ld -o tmp/out.elf
arm-none-eabi-objcopy -O binary tmp/out.elf tmp/out.gba
link.ld
link.ld
ENTRY(_start)

SECTIONS
{
    . = 0x08000000;

    .text :
    {
        *(.text)
        *(.rodata)
    }

    .data :
    {
        *(.data)
    }

    .bss :
    {
        *(.bss)
        *(COMMON)
    }
}
header.s
header.s
.arm
.section .text
.global _start
.global ResetHandler

.org 0x00000000
_start:
    b ResetHandler

    /* 商標 */
    .incbin "logo.bin"    @ 0x0004-0x009F

/* --- ゲームに関する情報(0x00A0〜0x00BF) --- */
.org 0x000000A0
.ascii "GBADEMO     "       @ 名前 12文字
.byte 0x00,0x00,0x00,0x00     @ ゲームコード 4バイト
.byte 0x00,0x00               @ メーカーコード 2バイト
.byte 0x96                    @ 固定値
.byte 0x00                    @ メインユニットコード
.byte 0x00                    @ 機器の種類
.space 7                     @ 予約領域
.byte 0x00,0x00               @ 補完チェック・マスクROMバージョン
.space 2                     @ 残り予約領域


.align 2

ResetHandler:
    ldr sp, =0x03007F00
    bl main      @ Cへ 跳ぶ

InfiniteLoop:
    b InfiniteLoop
add.s
add.s
.syntax unified
    .arch armv7-a
    .arm
    .text
    .global add
    .type add, %function

add:
    add r0, r0, r1     @ r0 = a + b
    bx  lr             @ 返り値

    .size add, .-add
main.c
main.c
extern int add(int a, int b);

#include "font.h"

typedef unsigned char  uint8_t;
typedef unsigned short uint16_t;
typedef unsigned int   uint32_t;

#define REG_DISPCNT (*(volatile uint16_t*)0x04000000) // 画面制御レジスタ
#define VRAM ((volatile uint16_t*)0x06000000)

#define FONT_WIDTH  8
#define FONT_HEIGHT 8
#define CHAR_SPACING 1

#define SCREEN_WIDTH  240
#define SCREEN_HEIGHT 160

//文字座標位置(広域変数がROM領域に置かれてしまい更新不可な為強引な暫定措置)
//作法的に汚いので修正予定。rodataの調整が必要。
volatile int *text_pos_x=(volatile int*)0x03000000;
volatile int *text_pos_y=(volatile int*)0x03000004;

static inline void putpixel(int x, int y, uint16_t c) {
    if (x < 0 || x >= SCREEN_WIDTH ||
        y < 0 || y >= SCREEN_HEIGHT)
        return;
    VRAM[y * SCREEN_WIDTH + x] = c;
}

void printfont(int x, int y, int c, uint16_t color) {
    for (int row = 0; row < FONT_HEIGHT; row++) {
        uint8_t bits = font[c][row];

        for (int col = 0; col < FONT_WIDTH; col++) {
            if (bits & (1 << (7 - col))) {
                putpixel(x + col, y + row, color);
            }
        }
    }
}

/* カーソル付き描画 */
void putchar(char c, uint16_t color) {

    // 改行処理
    if (c == '\n') {
        *text_pos_x = 1;                       // 左端へ
        *text_pos_y += FONT_HEIGHT + 2;        // 1 行下げる
        return;
    }

    printfont(*text_pos_x, *text_pos_y, c, color);
    *text_pos_x += FONT_WIDTH + CHAR_SPACING;
    
    /* 画面右端で折り返す */
    if (*text_pos_x + FONT_WIDTH >= SCREEN_WIDTH) {
        *text_pos_x = 1;
        *text_pos_y += FONT_HEIGHT + 2;
    }
}

void print(const char *str, uint16_t color) {
    while (*str) {
        putchar(*str++, color);
    }
}

void println(const char *str, uint16_t color) {
    print(str, color);
    putchar('\n', color);
}

void print_dec(int value, uint16_t color)
{
    char buf[12]; // 符号 + 最大10桁 + '\0'
    int i = 0;
    int sign = 0;

    // 負数対応
    if (value < 0) {
        sign = 1;
        value = -value;
    }

    // 数値を逆順でバッファに格納
    do {
        buf[i++] = '0' + (value % 10);
        value /= 10;
    } while (value > 0);

    // 符号
    if (sign) {
        buf[i++] = '-';
    }

    // 逆順出力
    while (i > 0) {
        putchar(buf[--i], color);
    }
}

void main(void)
{
    // Mode3 + BG2
    REG_DISPCNT = 0x0403;
    
    volatile int result = add(3, 5);
    
    *text_pos_x=1;
    *text_pos_y=1;
    
    print("RESULT=", 0xFFFF);
    print_dec(result, 0xFFFF);

    while (1);
};
font.h
font.h
#ifndef FONT_H
#define FONT_H

typedef unsigned char  u8;

extern const u8 font[128][8];

#endif
font.c
font.c
#include "font.h"

const u8 font[128][8] = {

    // 0 0x30=48
    ['0'] = 
    {0b00111100,  //   ████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //   ████
     0b00000000}, // 

    // 1 0x31=49
    ['1'] = 
    {0b00011000,  //    ██
     0b00111000,  //   ███
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00111100,  //   ████
     0b00000000}, // 
    
    // 2 0x32=50
    ['2'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00000110,  //      ██
     0b00011100,  //    ██
     0b00110000,  //   ██
     0b01100000,  //  ██
     0b01111110,  // ████████
     0b00000000}, //
    
    // 3 0x33=51
    ['3'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00000110,  //      ██
     0b00011100,  //    ███
     0b00000110,  //      ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, // 
    
    // 4 0x34=52
    ['4'] = 
    {0b00001100,  //     ██
     0b00011100,  //    ███
     0b00111100,  //   ████
     0b01101100,  //  ██ ██
     0b01111110,  // ████████
     0b00001100,  //     ██
     0b00001100,  //     ██
     0b00000000}, // 
     
    // 5 0x35=53
    ['5'] = 
    {0b01111110,  // ████████
     0b01100000,  // ██
     0b01111100,  // ██████
     0b00000110,  //       ██
     0b00000110,  //       ██
     0b01100110,  // ██   ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, // 
     
    // 6 0x36=54
    ['6'] = 
    {0b00011100,  //    ████
     0b00110000,  //   ██
     0b01100000,  //  ██
     0b01111100,  // ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, // 
     
    // 7 0x37=55
    ['7'] = 
    {0b01111110,  // ████████
     0b00000110,  //      ██
     0b00001100,  //     ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00110000,  //   ██
     0b00110000,  //   ██
     0b00110000,  //   ██
     0b00000000}, //
     
    // 8 0x38=56
    ['8'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, // 
    
    // 9 0x39=57
    ['9'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111110,  //  ██████
     0b00000110,  //      ██
     0b00001100,  //     ██
     0b00111000,  //  ████
     0b00000000}, // 

    // = 0x3D=61
    [0x3D] =  // '='
    {0b00000000,  //
     0b00000000,  //
     0b01111110,  // ████████
     0b00000000,  //
     0b01111110,  // ████████
     0b00000000,  //
     0b00000000,  //
     0b00000000}, //


    // A 0x41=65
    ['A'] = 
    {0b00011000,  //   ██
     0b00111100,  //  ████
     0b01100110,  // ██  ██
     0b01100110,  // ██  ██
     0b01111110,  // ██████
     0b01100110,  // ██  ██
     0b01100110,  // ██  ██
     0b00000000}, // 
    
    // B 0x42=66
    ['B'] = 
    {0b01111100,  // █████
     0b01100110,  // ██  ██
     0b01100110,  // ██  ██
     0b01111100,  // █████
     0b01100110,  // ██  ██
     0b01100110,  // ██  ██
     0b01111100,  // █████
     0b00000000}, // 
    
    // C 0x43=67
    ['C'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, //
    
    // D 0x44=68
    ['D'] = 
    {0b01111000,  // █████
     0b01101100,  // ██   ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01101100,  // ██  ██
     0b01111000,  // █████
     0b00000000}, // 
    
    // E 0x45=69
    ['E'] = 
    {0b01111110,  // ████████
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01111100,  // ██████
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01111110,  // ████████
     0b00000000}, // 
    
    // F 0x46=70
    ['F'] = 
    {0b01111110,  // ████████
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01111100,  // ██████
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b00000000}, //
    
// G 0x47=71
    ['G'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01101110,  // ██  ███
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111110,  //  ██████
     0b00000000}, //

    // H 0x48=72
    ['H'] = 
    {0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01111110,  // ████████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00000000}, //

    // I 0x49=73
    ['I'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, //

    // J 0x4A=74
    ['J'] = 
    {0b00001110,  //     ███
     0b00000110,  //      ██
     0b00000110,  //      ██
     0b00000110,  //      ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, //

    // K 0x4B=75
    ['K'] = 
    {0b01100110,  // ██    ██
     0b01101100,  // ██   ██
     0b01111000,  // ████
     0b01110000,  // ███
     0b01111000,  // ████
     0b01101100,  // ██   ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00000000}, //
     
// L 0x4C=76
    ['L'] = 
    {0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01111110,  // ████████
     0b00000000}, //

    // M 0x4D = 77
    ['M'] =
    {0b11000110,  // █     █
     0b11000110,  // ██    ██
     0b11000110,  // ██    ██
     0b11101110,  // ███  ███
     0b11111110,  // ████████
     0b11000110,  // ██    ██
     0b11000110,  // █     █
     0b00000000},

    // N 0x4E=78
    ['N'] = 
    {0b11000110,  // ██    ██
     0b11100110,  // ███   ██
     0b11110110,  // ████  ██
     0b11111110,  // █████ ██
     0b11011110,  // ██ █████
     0b11001110,  // ██   ███
     0b11000110,  // ██    ██
     0b00000000}, //

    // O 0x4F=79
    ['O'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, //

    // P 0x50=80
    ['P'] = 
    {0b01111100,  // ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01111100,  // ██████
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b01100000,  // ██
     0b00000000}, //

    // Q 0x51=81
    ['Q'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01101110,  // ██  ███
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111110,  //  ██████
     0b00000000}, //

    // R 0x52=82
    ['R'] = 
    {0b01111100,  // ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01111100,  // ██████
     0b01101100,  // ██   ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00000000}, //

    // S 0x53=83
    ['S'] = 
    {0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100000,  // ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000110,  //      ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, //

    // T 0x54=84
    ['T'] = 
    {0b01111110,  // ████████
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00000000}, //
     
// U 0x55=85
    ['U'] = 
    {0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00000000}, //

    // V 0x56=86
    ['V'] = 
    {0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00011000,  //    ██
     0b00000000}, //

// W 0x57 = 87
['W'] =
{
    0b01000010,  // █    █
    0b01000010,  // █    █
    0b01000010,  // █    █
    0b01100110,  // ██  ██
    0b01111110,  // ████████
    0b01100110,  // ██  ██
    0b01000010,  // █    █
    0b00000000,
},

    // X 0x58=88
    ['X'] = 
    {0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00011000,  //    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00000000}, //

    // Y 0x59=89
    ['Y'] = 
    {0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b01100110,  // ██    ██
     0b00111100,  //  ██████
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00000000}, //

    // Z 0x5A=90
    ['Z'] = 
    {0b01111110,  // ████████
     0b00000110,  //      ██
     0b00001100,  //     ██
     0b00011000,  //    ██
     0b00110000,  //   ██
     0b01100000,  //  ██
     0b01111110,  // ████████
     0b00000000}, //

};

20260718追記

main.cの中に色々なものを詰め込み過ぎていたので、画面表示に関する処理は全てgfx.cにまとめました。
main.c及びgfx.c以外のソースは一切変更していません。

rm -rf tmp
mkdir tmp

arm-none-eabi-as header.s -o tmp/header.o
arm-none-eabi-as add.s -o tmp/add.o
arm-none-eabi-gcc -c main.c -o tmp/main.o -nostdlib -ffreestanding
arm-none-eabi-gcc -c font.c -o tmp/font.o -nostdlib -ffreestanding
arm-none-eabi-gcc -c gfx.c -o tmp/gfx.o -nostdlib -ffreestanding
arm-none-eabi-ld tmp/header.o tmp/add.o tmp/main.o tmp/font.o tmp/gfx.o -T link.ld -o tmp/out.elf
arm-none-eabi-objcopy -O binary tmp/out.elf tmp/out.gba
main.c
main.c
extern int add(int a, int b);

#include "gfx.h"

void main(void)
{
    gfx_init();
    
    volatile int result = add(3, 5);
    
    print("RESULT=");
    print_dec(result);
    
    println("");
    gfx_set_text_color(COLOR_RED);  // 赤文字
    println("DEBUG");

    while (1);
};
gfx.h
gfx.h
#pragma once

#define REG_DISPCNT (*(volatile uint16_t*)0x04000000) // 画面制御レジスタ
#define VRAM ((volatile uint16_t*)0x06000000)

// 字体の大きさ
#define FONT_WIDTH  8
#define FONT_HEIGHT 8

// 表示する文字同士の幅(隣り合う文字は1ビット空けて表示)
#define CHAR_SPACING 1

// GBA画面解像度
#define SCREEN_WIDTH  240
#define SCREEN_HEIGHT 160

// 表示色
#define COLOR_WHITE 0xFFFF
#define COLOR_RED    0x001F

typedef unsigned char  uint8_t;
typedef unsigned short uint16_t;
typedef unsigned int   uint32_t;

void gfx_init(void);
void putchar(char c);
void print(const char *s);
void println(const char *s);
void print_dec(int v);
void gfx_set_text_color(uint16_t color);
gfx.c
gfx.c
#include "gfx.h"
#include "font.h"

// 文字座標位置(広域変数がROM領域に置かれてしまい更新不可な為強引な暫定措置)
volatile int *text_pos_x=(volatile int*)0x03000000;
volatile int *text_pos_y=(volatile int*)0x03000004;

// 表示する文字の色
volatile uint16_t *draw_color=(volatile uint16_t*)0x03000008;

static inline void putpixel(int x, int y) {
    if (x < 0 || x >= SCREEN_WIDTH ||
        y < 0 || y >= SCREEN_HEIGHT)
        return;
    //VRAM[y * SCREEN_WIDTH + x] = c;
    VRAM[y * SCREEN_WIDTH + x] = *draw_color;
}

void gfx_set_text_color(uint16_t color) {
    *draw_color = color;
}

void printfont(int x, int y, int c) {
    for (int row = 0; row < FONT_HEIGHT; row++) {
        uint8_t bits = font[c][row];

        for (int col = 0; col < FONT_WIDTH; col++) {
            if (bits & (1 << (7 - col))) {
                putpixel(x + col, y + row);
            }
        }
    }
}

void putchar(char c) {

    // 改行処理
    if (c == '\n') {
        *text_pos_x = 1;                       // 左端へ
        *text_pos_y += FONT_HEIGHT + 2;        // 1 行下げる
        return;
    }

    printfont(*text_pos_x, *text_pos_y, c);
    *text_pos_x += FONT_WIDTH + CHAR_SPACING;
    
    /* 画面右端で折り返す */
    if (*text_pos_x + FONT_WIDTH >= SCREEN_WIDTH) {
        *text_pos_x = 1;
        *text_pos_y += FONT_HEIGHT + 2;
    }
}

void print(const char *str) {
    while (*str) {
        putchar(*str++);
    }
}

void println(const char *str) {
    print(str);
    putchar('\n');
}

void print_dec(int value)
{
    char buf[12]; // 符号 + 最大10桁 + '\0'
    int i = 0;
    int sign = 0;

    // 負数対応
    if (value < 0) {
        sign = 1;
        value = -value;
    }

    // 数値を逆順でバッファに格納
    do {
        buf[i++] = '0' + (value % 10);
        value /= 10;
    } while (value > 0);

    // 符号
    if (sign) {
        buf[i++] = '-';
    }

    // 逆順出力
    while (i > 0) {
        putchar(buf[--i]);
    }
}


void gfx_init(void) {
    // Mode3 + BG2
    REG_DISPCNT = 0x0403;
    
    // 文字表示位置初期化
    *text_pos_x=1;
    *text_pos_y=1;
    
    //初期文字色=白
    *draw_color=COLOR_WHITE;
}

動作結果

ea298208dd55f8
0
0
0

Register as a new user and use Qiita more conveniently

  1. You get articles that match your needs
  2. You can efficiently read back useful information
  3. You can use dark theme
What you can do with signing up
Sign upLogin
0
0

Delete article

Deleted articles cannot be recovered.

Draft of this article would be also deleted.

Are you sure you want to delete this article?