我们知道ARM CPU中有一条被广泛使用的指令LDR,它主要是用来从存储器(确切地说是地址空间)中装载数据到通用寄存器。但不论是ARMASM还是GNU ARM AS,都提供了一条与之同名的伪指令LDR,而在实际中使用该伪指令的情况也较多,那他们有什么不同呢?下面我谈谈我的理解。

由于我使用GNU工具链,所以以下的内容都以GNU AS的ARM语法为准。

LDR伪指令的语法形式如下:
       LDR <reg>, = <constant-expression>

这个常量表达式<constant-expression>中可以包含Label(在ARM汇编中Label会在连接时解释为一个常数),且其中的常数前不加#符号。

 .equ    STACK_BASE, 0x0c002000
.equ STACK_SIZE, 0x00001000 .text
ldr sp, = STACK_BASE
ldr sl, = STACK_BASE - STACK_SIZE
ldr pc, = entry

这是一个合法的汇编文件,它把堆栈基址设为0x0c002000,栈限设为0x0c001000,然后跳到entry所标识的C程序中执行。

下面我们假设符号“entry”的地址为0x0c000000。

我们如果把上面代码写成:

 .text
mov sp, #0x0c002000
mov sl, #0x0c001000
mov pc, #0x0c000000

汇编器会报错:
        demo.s: Assembler messages:
        demo.s:2: Error: invalid constant -- `mov sp,#0x0c002000'
        demo.s:3: Error: invalid constant -- `mov sl,#0x0c001000'

说起这个错误的原因可就话长了,简而言之是因为RISC有一个重要的概念就是所有指令等长。在ARM指令集中,所有指令长度为4字节(Thumb指令是2
字节)。那问题就来了,4字节是不可能同时存的下指令控制码和32位立即数的,那么我要把一个32位立即数(比如一个32位地址值)传送给寄存器该怎么
办?

RISC CPU提供一个通用的方法就是把地址值作为数据而不是代码,从存储器中相应的位置读入到寄存器中,待会我们会看到这样的例子。

此外ARM还提供另一种方案。由于传送类指令的指令控制码部分(cond, opcode, S, Rd, Rn域)占去了20个字节,那能提供给立即数的就只剩12个位了。

ARM并未使用这12个位来直接存一个12位立即数,而是使用了类似有效数字一样的概念,只存8个字节的有效位和一个4位的位偏移量(偏移单位为2)。这个东西在ARM被叫做术语immed_8,有兴趣的人可以找资料了解一下,到处都有介绍。

可以看出ARM的这个方法能直接使用的立即数是相当有限的,像0xfffffff0这样的数显然无法支持。别着急,ARM的传送类指令中还有一个MVN指
令可以解决该问题。显然0x0000000f是一个有效立即数,MVN会先将其取反再传送,这样有效立即数的范围又扩充了一倍。

可就算如此仍有大量的32位立即数是无效的,比如上面那个例子中的0x0c002000和0x0c001000。面对这种问题一是使用RISC的通用方法,二是分次载入。

比如可以这样载入0x0c002000:

 .text
mov sp, #0x0c000000
add sp, sp, #0x00002000

或者:

.text
mov sp, #0x0c000000
orr sp, sp, #0x00002000

感觉很狡猾是吧,呵呵。但是要注意它和方法一的一大区别:需要多条指令。那么在一些对指令数目有限制的场合就无法使用它,比如异常向量表处要做长跳转(超过±32MB)的话就只能用方法一;还有就是在同步事务中该操作不是原子的,因此可能需要加锁。

扯了这么多再回到LDR伪指令上来。显然上面的内容是复杂繁琐的,如果然程序员在写程序的时候还要考虑某个数是不是immed_8一定超级麻烦,因此为了减轻程序员的负担才引入了LDR伪指令。

你一定很好奇第一段代码demo.s被GNU AS变成了什么,好,让我们在Linux环境下执行下面的命令:
        arm-elf-as -o demo.o demo.s
        arm-elf-objdump -D demo.o

结果:

demo.o:     file format elf32-littlearm

Disassembly of section .text:

 <.text>:
: e59fd004 ldr sp, [pc, #] ; c <.text+0xc>
: e59fa004 ldr sl, [pc, #] ; <.text+0x10>
: e59ff004 ldr pc, [pc, #] ; <.text+0x14>
c: 0c002000 stceq , cr2, [r0]
: 0c001000 stceq , cr1, [r0]
: andeq r0, r0, r0
Disassembly of section .data:

由于entry还没连上目标地址,objdump反汇编会认为是0,我们先不管它。另外两条LDR伪指令变成了实际的LDR指令!但目标很奇怪,都是[pc, #4]。那好我们看看[pc, #4]是什么。

我们知道pc中存放的是当前指令的下下条指令的位置,也就是. + 8。那么上面的第一条指令ldr sp, [pc, #]中的pc就是0x8,pc + 4就是0xc,而[0xc]的内容正是0x0c002000;同理,第二条ldr指令也是如此。显然这里LDR伪指令采用的是RISC通用的方法。

另外要说的是,如果LDR的是一个immed_8或者immed_8的反码数,则会直接被解释成mov或mvn指令。如ldr pc, = 0x0c000000会被解释成mov pc, 0x0c000000。

最后一点补充,我发现arm-elf-gcc通常都用累加法。如C语句中的i = 0x100ffc04;会变成类似于以下的语句:
       mov   r0, #0x10000004
       add   r0, r0, #0x000ff000
       add   r0, r0, #0x00000c00
       ...
    原因不详。

转载地址:http://blog.csdn.net/axx1611/article/details/2335410/

转 -- ARM 中 LDR伪指令的更多相关文章

  1. ARM中LDR伪指令与LDR加载指令

    ARM指令集中,LDR通常都是作加载指令的,但是它也可以作伪指令. LDR伪指令的形式是“LDR Rn,=expr”.下面举一个例子来说明它的用法. COUNT EQU       0x4000310 ...

  2. ARM汇编中ldr伪指令和ldr指令(转载)

    转自:http://blog.csdn.net/ce123_zhouwei/article/details/7182756 ARM是RISC结构,数据从内存到CPU之间的移动只能通过L/S指令来完成, ...

  3. ARM LDR伪指令使用方法具体解释

    LDR伪指令 10.45 LDR pseudo-instruction   功能:把一个32位马上数或一个32位的内存地址载入到一个寄存器中. 注意:这里描写叙述的是LDR伪指令,而不是LDR指令   ...

  4. ARM学习笔记9——ARM汇编汇编语言中的伪指令

    ARN汇编器支持ARM伪指令,这些伪指令在汇编阶段被翻译成ARM或Thumb指令.ARM伪指令包含ADR.ADRL.MOV32和LDR.一.ADR伪指令 1.作用 ADR是小范围地址读取伪指令,基于P ...

  5. ARM汇编程序中的伪指令

    转自http://blog.chinaunix.net/uid-13701930-id-336459.html 4.1 ARM汇编器所支持的伪指令 在ARM汇编语言程序里,有一些特殊指令助记符,这些助 ...

  6. arm中的ldr指令

    label .equ 0x53000000 ldr r0, label : 将0x53000000地址处的值放入r0中 ldr r0, =label : 将0x53000000付值给r0.

  7. ARM中的汇编指令

    Arm指令,32位的指令集,一共有16条的基本指令,每条指令都可以按条件执行, 指令都是32bit的,高四位是条件码[31:28], Thumb指令,16位的指令集,执行效率比arm指令集要低,但是节 ...

  8. [zhuan]arm中的汇编指令

    http://blog.csdn.net/qqliyunpeng/article/details/45116615 一. 带点的(一般都是ARM GNU伪汇编指令)   1. ".text& ...

  9. ARM中的---汇编指令

    一. 带点的(一般都是ARM GNU伪汇编指令) 1. ".text".".data".".bss" 依次表示的是"以下是代码段& ...

随机推荐

  1. Delphi中比较两个对象是否一致及地址是否相同[转]

    在delphi中,C#也是如此,对象的地址与对象变量(引用)的地址不是同一个概念.要加以区别. procedure TForm1.btn1Click(Sender: TObject); var    ...

  2. pycharm安装jpype报错及解决方法

    安装jpype时发生报错: 按照提示去装了Microsoft visual C++,结果重新安装还是报错,根据https://blog.csdn.net/qq_38934189/article/det ...

  3. 小程序 上啦下拉刷新window配置

    "enablePullDownRefresh": "true"   /** * 页面相关事件处理函数--监听用户下拉动作 */ onPullDownRefres ...

  4. 网页正文提取,降噪的实现(readability/Document)

    安装: pip install readability-lxml 使用: # encoding:utf-8import html2textimport requestsimport refrom re ...

  5. 深度学习:卷积神经网络(convolution neural network)

    (一)卷积神经网络 卷积神经网络最早是由Lecun在1998年提出的. 卷积神经网络通畅使用的三个基本概念为: 1.局部视觉域: 2.权值共享: 3.池化操作. 在卷积神经网络中,局部接受域表明输入图 ...

  6. 计算机网络【6】—— 从浏览器输入URL到显示页面发生了什么

    当在浏览器地址栏输入网址,如:www.baidu.com后浏览器是怎么把最终的页面呈现出来的呢?这个过程可以大致分为两个部分:网络通信和页面渲染. 一.网络通信 互联网内各网络设备间的通信都遵循TCP ...

  7. oracle 存储过程创建报错 Procedure created with compilation errors

    出现这错误的话,存储过程还是会成功创建的,创建好后再逐个打开查找存储过程的问题 问题:基本上就是存储过程里面的表不存在,dblink 不存在    ,用户名.xx表  要么用户名不存在要么表不存在 创 ...

  8. 【刷题】COGS 2701 动态树

    ★★★☆ 输入文件:dynamic_tree.in 输出文件:dynamic_tree.out 简单对比 时间限制:1 s 内存限制:256 MB [题目描述] 开始时有n个点形成的森林,共m个操作. ...

  9. Mysql的概述

    Mysql的概述 Mysql的安装和初次使用 Mysql的基本概念 Mysql的英文单词是: database,简称 DB. 什么是数据库? 用于存储和管理数据的仓库 数据库的特点: 持久化存储数据. ...

  10. APK反编译之二:工具介绍

    前面一节我们说过,修改APK最终是通过修改smali来实现的,所以我们接下来介绍的工具就是如何把APK中的smali文件获取出来,当然同时也需要得到AndroidManifest.xml等文件.直接修 ...