ARM學(xué)習b，bl指令淺析
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程序執行之前，將其下一條指令的地址拷貝到R14（LR,鏈接寄存器）。由于BL指令保存了下條指令的地
本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/201611/319307.htm址，因此使用指令“MOV PC ,LR”即可實(shí)現子程序的返回。而B(niǎo)指令則無(wú)法實(shí)現子程序的返回，只能實(shí)
現單純的跳轉。用戶(hù)在編程的時(shí)候，可根據具體應用選用合適的子程序調用語(yǔ)句。
;該偽指令定義了一個(gè)代碼段，段名為Init，屬性只讀
ENTRY
.
.
bl delay
.
.
mov pc,lr
下面的在BLOG中看到覺(jué)得講得比較詳細就拷過(guò)來(lái)了
ARM匯編指令的一些總結
ARM匯編指令很多，但是真正常用的不是很多，而且需要認真琢磨的又更少了。
比較有用的是MOV B BL LDR STR
還是通過(guò)具體匯編代碼來(lái)學(xué)習吧。
立即數尋址方式，立即數要求以“#”作前綴，對于十六進(jìn)制的數，還要求在#后面加上0x或者&。STR是
比較重要的指令了，跟它對應的是LDR。ARM指令集是加載/存儲型的，也就是說(shuō)它只處理在寄存器中的
數據。那么對于系統存儲器的訪(fǎng)問(wèn)就經(jīng)常用到STR和LDR了。STR是把寄存器上的數據傳輸到指定地址的
存儲器上。它的格式我個(gè)人認為很特殊：
比如 STR R0, [R1] ，意思是R0-> [R1]，它把源寄存器寫(xiě)在前面，跟MOV、LDR都相反。
LDR應該是非常常見(jiàn)了。LDR就是把數據從存儲器傳輸到寄存器上。而且有個(gè)偽指令也是LDR，因此我有
個(gè)百思不得其解的問(wèn)題?？催@段代碼：
mov r1, #GPIO_CTL_BASE
對于當中的ldr 那句，我就不明白了，如果你把=去掉，是不能通過(guò)編譯的。我查了一些資料，個(gè)人感
覺(jué)知道了原因：這個(gè)=應該表示LDR不是ARM指令，而是偽指令。作為偽指令的時(shí)候，LDR的格式如下：
它的作用是把一個(gè)32位的地址或者常量調入寄存器。嗬嗬，那大家可能會(huì )問(wèn)，
“MOV r2,#0x55aa”也可以啊。應該是這樣的。不過(guò)，LDR是偽指令啊，也就是說(shuō)編譯時(shí)編譯器會(huì )處理
它的。怎么處理的呢？——規則如下：如果該數字常量在MOV指令范圍內，匯編器會(huì )把這個(gè)指令作為MOV
。如果不在MOV范圍中，匯編器把該常量放在程序后面，用LDR來(lái)讀取，PC和該常量的偏移量不能超過(guò)
4KB。
然后說(shuō)一下跳轉指令。ARM有兩種跳轉方式。
（1） mov pc <跳轉地址〉
這種向程序計數器PC直接寫(xiě)跳轉地址，能在4GB連續空間內任意跳轉。
（2）通過(guò) B BL BLX BX 可以完成在當前指令向前或者向后32MB的地址空間的跳轉（為什么是32MB呢？
寄存器是32位的，此時(shí)的值是24位有符號數，所以32MB）。
B是最簡(jiǎn)單的跳轉指令。要注意的是，跳轉指令的實(shí)際值不是絕對地址，而是相對地址——是相對當前
PC值的一個(gè)偏移量，它的值由匯編器計算得出。
BL非常常用。它在跳轉之前會(huì )在寄存器LR(R14)中保存PC的當前內容。BL的經(jīng)典用法如下：
最后提一下Thumb指令。ARM體系結構還支持16位的Thumb指令集。Thumb指令集是ARM指令集的子集，它
保留了32位代碼優(yōu)勢的同時(shí)還大大節省了存儲空間。由于Thumb指令集的長(cháng)度只有16位，所以它的指令
比較多。它和ARM各有自己的應用場(chǎng)合。對于系統性能有較高要求，應使用32位存儲系統和ARM指令集；
對于系統成本和功耗有較高要求，應使用16位存儲系統和ARM指令集。
對ARM異常（Exceptions）的理解
分類(lèi):技術(shù)筆記
畢設筆記
1．對ARM異常（Exceptions）的理解
所有的系統引導程序前面中會(huì )有一段類(lèi)似的代碼，如下：
.globl _start
_start: b
從中我們可以看出，ARM支持7種異常。問(wèn)題時(shí)發(fā)生了異常后ARM是如何響應的呢？第一個(gè)復位異常很好
理解，它放在0x0的位置，一上電就執行它，而且我們的程序總是從復位異常處理程序開(kāi)始執行的，因
此復位異常處理程序不需要返回。那么怎么會(huì )執行到后面幾個(gè)異常處理函數呢？
看看書(shū)后，明白了ARM對異常的響應過(guò)程，于是就能夠回答以前的這個(gè)疑問(wèn)。
當一個(gè)異常出現以后，ARM會(huì )自動(dòng)執行以下幾個(gè)步驟：
（1）把下一條指令的地址放到連接寄存器LR(通常是R14)，這樣就能夠在處理異常返回時(shí)從正確的位置
繼續執行。
（2）將相應的CPSR(當前程序狀態(tài)寄存器)復制到SPSR（備份的程序狀態(tài)寄存器）中。從異常退出的時(shí)
候，就可以由SPSR來(lái)恢復CPSR。
(3) 根據異常類(lèi)型，強制設置CPSR的運行模式位。
（4）強制PC（程序計數器）從相關(guān)異常向量地址取出下一條指令執行，從而跳轉到相應的異常處理程
序中。
至于這些異常類(lèi)型各代表什么，我也沒(méi)有深究。因為平常就關(guān)心reset了，也沒(méi)有必要弄清楚。
ARM規定了異常向量的地址：
ldr pc, _undefined_instruction ；未定義的指令異常 0x4
這樣理解這段代碼就非常簡(jiǎn)單了。碰到異常時(shí)，PC會(huì )被強制設置為對應的異常向量，從而跳轉到相應的
處理程序，然后再返回到主程序繼續執行。
這些引導程序的中斷向量，是僅供引導程序自己使用的，一旦引導程序引導Linux內核完畢后，會(huì )使用
自己的中斷向量。
嗬嗬，這又有問(wèn)題了。比如，ARM發(fā)生中斷(irq)的時(shí)候，總是會(huì )跑到0x18上執行啊。那Linux內核又怎
么能使用自己的中斷向量呢？原因在于Linux內核采用頁(yè)式存儲管理。開(kāi)通MMU的頁(yè)面映射以后，CPU所
發(fā)出的地址就是虛擬地址而不是物理地址。就Linux內核而言，虛擬地址0x18經(jīng)過(guò)映射以后的物理地址
就是0xc000 0018。所以L(fǎng)inux把中斷向量放到0xc000 0018就可以了。
MMU的兩個(gè)主要作用：
(1）安全性：規定訪(fǎng)問(wèn)權限
(2) 提供地址空間：把不連續的空間轉換成連續的。
第2點(diǎn)是不是實(shí)現頁(yè)式存儲的意思？
.globl _start ；系統復位位置
_start: b reset ；各個(gè)異常向量對應的跳轉代碼
ldr pc, _undefined_instruction ；未定義的指令異常
……
_undefined_instruction :
.word undefined_instruction
也許有人會(huì )有疑問(wèn)，同樣是跳轉指令，為什么第一句用的是 b reset；
而后面的幾個(gè)都是用ldr？
為了理解這個(gè)問(wèn)題，我們以未定義的指令異常為例。
當發(fā)生了這個(gè)異常后，CPU總是跳轉到0x4，這個(gè)地址是虛擬地址，它映射到哪個(gè)物理地址
取決于具體的映射。
ldr pc, _undefined_instruction
相對尋址，跳轉到標號_undefined_instruction，然而真正的跳轉地址其實(shí)是_undefined_instruction
的內容——undefined_instruction。那句.word的相當于：
_undefined_instruction dw undefined_instruction (詳見(jiàn)畢設筆記3）。
這個(gè)地址undefined_instruction到底有多遠就難說(shuō)了，也許和標號_undefined_instruction在同一個(gè)
頁(yè)面，也許在很遠的地方。不過(guò)除了reset，其他的異常是MMU開(kāi)始工作之后才可能發(fā)生的，因此
undefined_instruction 的地址也經(jīng)過(guò)了MMU的映射。
在剛加電的時(shí)候，CPU從0x0開(kāi)始執行，MMU還沒(méi)有開(kāi)始工作，此時(shí)的虛擬地址和物理地址相同；另一方
面，重啟在MMU開(kāi)始工作后也有可能發(fā)生，如果reset也用ldr就有問(wèn)題了，因為這時(shí)候虛擬地址和物理
地址完全不同。
因此，之所以reset用b，就是因為reset在MMU建立前后都有可能發(fā)生，而其他的異常只有在MMU建立之
后才會(huì )發(fā)生。用b reset，reset子程序與reset向量在同一頁(yè)面，這樣就不會(huì )有問(wèn)題（b是相對跳轉的）
。如果二者相距太遠，那么編譯器會(huì )報錯的
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