ARM指令LDR和ADR的一些區別

將兩篇轉來(lái)，作為備忘吧。

一、adr和ldr的區別

二、ldr和adr在使用標號表達式作為操作數的區別

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b5210840100c80i.html

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b5210840100c80i.html

ARM匯編有ldr指令以及l(fā)dr、adr偽指令，他門(mén)都可以將標號表達式作為操作數，下面通過(guò)分析一段代碼以及對應的反匯編結果來(lái)說(shuō)明它們的區別。

ldr r0, _start

adr r0, _start

ldr r0, =_start

_start:

b _start

編譯的時(shí)候設置 RO 為 0x30000000（好像有問(wèn)題），下面是反匯編的結果：

0x00000000: e59f0004 ldr r0, [pc, #4] ; 0xc

0x00000004: e28f0000 add r0, pc, #0 ; 0x0

0x00000008: e59f0000 ldr r0, [pc, #0] ; 0x10

0x0000000c: eafffffe b 0xc

0x00000010: 3000000c andcc r0, r0, ip ;注這條指令是不在上面指令中的任何一條

1．ldr r0, _start ：讀取指定地址中的值

ldr在此是一條指令，把內存地址 _start 位置中的值讀入r0。（_start為指針之意，讀取指針的值）

在這里_start是一個(gè)標號（是一個(gè)相對程序的表達式），匯編程序計算相對于 PC 的偏移量，并生成相對于 PC的前索引指令：ldr r0, [pc, #4]。執行指令后，r0 = 0xeafffffe。

可以在和_start標號的相對位置不變的情況下移動(dòng)（ 也就是說(shuō)整段代碼從flash中拷貝到ram中依然可以正常運行）。

2．a(chǎn)dr r0, _start ：將指定地址賦到r0中

ADR是小范圍的地址讀取偽指令.ADR 指令將基于PC 相對偏移的地址值讀取到寄存器中.在匯編編譯源程序時(shí),ADR 偽指令被編譯器替換成一條合適的指令.通常,編譯器用一條

ADD 指令或SUB 指令來(lái)實(shí)現該ADR 偽指令的功能,若不能用一條指令實(shí)現,則產(chǎn)生錯誤,

編譯失敗.

r0的值為（（標號_start 的地址與此指令的距離差）+（此指令的地址））。在此例中被匯編成：add r0, pc, #0。該代碼可以在和標號相對位置不變的情況下移動(dòng)（也就是說(shuō)整段代碼從flash中拷貝到ram中依然可以正常運行）；

假如這段代碼在 0x30000000 運行，那么 adr r0, _start 得到 r0 = 0x3000000c；如果在地址 0 運行，就是 0x0000000c 了。

通過(guò)這一點(diǎn)可以判斷程序在什么地方運行。U-boot中那段relocate代碼就是通過(guò)adr實(shí)現判斷當前程序是在RAM中還是flash中。

3．ldr r0, =_start ：將指定標號的值賦給r0

ldr在此是一條偽指令，_start（即：label-expr）是一個(gè)相對程序的或外部的表達式。匯編程序將相對程序的標號表達式 label-expr 的值放在一個(gè)文字池中，并生成一個(gè)相對程序的 LDR 指令來(lái)從文字池中裝載該值，在此例中生成的指令為：ldr r0, [pc, #0]，對應文字池中的地址以及值為：0x00000010: 3000000c。如果 label-expr 是一個(gè)外部表達式，或者未包含于當前段內，則匯編程序在目標文件中放置一個(gè)鏈接程序重定位命令。鏈接程序在鏈接時(shí)生成地址。

因此取得的是標號 _start 的絕對地址，這個(gè)絕對地址（運行地址）是在連接的時(shí)候確定的。它要占用 2 個(gè) 32bit 的空間，一條是指令，另一條是文字池中存放_start 的絕對地址。因此可以看出，不管這段代碼將來(lái)在什么地方運行，它的結果都是 r0 = 0x3000000c。由于ldr r0, =_start取得的是_start的絕對地址，這句代碼可以在_start標號的絕對位置不變的情況下移動(dòng)；如果使用寄存器pc在程序中可以實(shí)現絕對轉 移。（1.絕對地址；2.標號對應的值）

舉例：

GPFCON EQU 0x56000050

ldr r0,=GPFCON

GPFCON ：標號

0x56000050 ：標號的值

http://blog.chinaunix.net/u2/72383/showart_1071068.html

ldr的確是個(gè)復雜的指令,現總結一下:

首先要判斷我們用的是ldr arm指令還是偽指令。 當我們用的是arm指令時(shí)，它的作用不是向寄存器里加載立即數，而是將某個(gè)地址里的內容加載到寄存器。而偽指令ldr的作用就是向寄存器里加載立即數。

（1） ldr偽指令

ldr偽指令的格式是 ldr Rn, =expr

其中，expr是要加載到Rn中的內容，一般可以是立即數或者label。

如果expr可以用8bit數據向右移偶數位得到，那么這條偽指令就被編譯器翻譯成mov指令。具體的移位情況可以去查閱資料。反之如果立即數很大，超 過(guò)了12bit的表示范疇，那么就不能用一條mov指令了，畢竟arm指令最大只有32bit的空間可用（RISC的arm所有的指令長(cháng)度是一致的，效率 較高，當然我們并不關(guān)心16bit的thumb指令）。如果不能用一條32bit的指令乘下來(lái)，那么就只能另辟蹊徑了，新開(kāi)一段緩沖，將立即數expr放 到里面，然后將其地址（暫時(shí)標記為addr）拿來(lái)使用：

ldr Rn, addr

xxx (xxx就是expr)

xxx

由于編譯器一般來(lái)說(shuō)新安排的存儲這個(gè)立即數expr的緩沖的位置是在相應代碼的附近（這個(gè)應該可以控制，好像是使用.ltorg偽指令）。我們從addr地址加載數據到Rn不就可以了。

（2）ldr arm 指令

就是將一個(gè)地址的內容加載到寄存器。不能用mov，因為arm里的mov只是在寄存器之間傳輸數據，不支持在寄出器和memory之間傳遞數據。因此就 出現了ldr/str指令。如ldr Rn, addr，注意這里的addr的值也是有限制的。這個(gè)label應該距離當前指令的距離不超過(guò)4k。因為我們知道label在具體使用的時(shí)候應該是被翻譯 成了相對偏移，如果這個(gè)label長(cháng)度不超過(guò)12bit，那么就不應超過(guò)4k,我們可以這樣做：

ldr pc, _start_armboot

_start_armboot: .word arm_startboot

這樣label _start_armboot就在指令下方，因此肯定是合法的。