ARM指令ldr 和adr的区别

2017-8-3 10:52:49 5551 ARM

0 很多人在写简单的裸机代码或分析uboot时，常常遇到adr ldr指令。却分不清这2者的区别，今天就来谈谈adr与ldr指令。参照韦老师的代码和Makefile写了test_adr.S： .text .globl_start _start: ldr r0, test adr r0, test ldr r0, =test nop test: nop Makefile： all:test_adr.S arm-linux-gcc -c -o test_adr.o test_adr.S arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 -gtest_adr.o-o test_adr_elf arm-linux-objcopy -O binary -Stest_adr_elf test_adr.bin arm-linux-objdump -D -m arm test_adr_elftest_adr.dis clean: rm -ftest_adr.dis test_adr.bin test_adr_elf .o 反汇编test_adr.S得到test_adr.dis： test_adr_elf: file format elf32-littlearm Disassemblyof section .text: 00000000_start: 0:e59f0008 ldr r0, [pc, #8]; 10 test 4:e28f0004 add r0, pc, #4; 0x4 8:e59f0004 ldr r0, [pc, #4]; 14.text+0x14 c:e1a00000 nop (mov r0,r0) 00000010test: 10:e1a00000nop (mov r0,r0) 14:00000010andeq r0, r0, r0, lsl r0 很显然，ldr获取的是内存的值（至于这个内存存的是数据还是地址，不是问题重点），像指针一样间接寻址（看到了[]符号咯），而adr是得到一个与PC有关的值，必定是个地址。韦老师举了个例子： adr r0, _start，r0就是_start对应指令当前的地址* 对于“_start对应指令当前的地址”，我理解了很久，终于想清楚，比如在uboot中，_start标号对应的指令（即b reset）的链接地址是0x33f80000确凿无疑。如果从NOR Flash启动，b reset被烧在NOR Flash 0地址，那么b reset相对于此时的PC来说，它的地址就是0。如果u-boot被直接下载到SDRAM的0x33f80000处运行，那么b reset自然处在SDRAM的0x33f80000。所谓“当前”---是以运行时的PC为参照。下面基于以上理解，分析test_adr.dis 00000000_start: 0:e59f0008 ldr r0, [pc, #8]; 10 test 4:e28f0004 add r0, pc, #4; 0x4 8:e59f0004 ldr r0, [pc, #4]; 14.text+0x14 c:e1a00000 nop (mov r0,r0) 00000010test: 10:e1a00000nop (mov r0,r0) 14:00000010andeq r0, r0, r0, lsl r0 1、先分析第一条指令ldr r0,test被编译成ldr r0, [pc, #8]，即到当前PC+8的存储器取值，运行第一条指令时，PC其实已经是8了（流水线决定的）。那么8+8等于0x10，所以r0等于e1a00000，此指令的作用就是读取test地址处存放的值。由于此处放了一条nop，即得到nop的机器码。 2、第二条adr r0,test被编译成add r0, pc, #4 这显然是依赖程序执行到此处的PC值。ADR是小范围地址读取伪指令，会将基于PC 相对偏移的地址值读取到寄存器中，此指令在4地址，PC是4+8=0xc再加4，于是r0=0x10。从结果上来看，test自身的值（标号值），被读到了r0，这个值是以PC为参考的，也就是test对应的指令（第二个nop）当前的地址。r0=（标号test的地址与此指令的距离差）+（此指令的地址）=（（0x10-0x4=12）+（4））=16=0x10。假如在0x30000000以上运行，r0=（（12）+（0x30000004））=0x30000010。 3、ldr r0,=test被编译成两个字，一个指令，一个文字池。执行到这里PC=8,8+8+4=0x14，所以在14地址取值，编译器在14地址处放了0x00000010，0x00000010是test的值，假如在Makefile指定连接地址是0x30000000，那么编译器放在这里的就是0x30000010，可见，这个值是编译时确定的。最后一行andeq r0, r0, r0, lsl r0大概是编译器的机械动作，把一个数字翻译成了指令。总结 ADR是小范围的地址读取伪指令，它将基于PC 相对偏移的地址值读取到寄存器中。而ldr获取的是内存的值，像指针一样间接寻址。 0
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