汇编语言LDR指令和LDR伪指令详解

LDR指令和LDR伪指令详解

ARM32位指令的构成

ARM是RISC结构,数据从内存到CPU之间的移动只能通过LDR/STR指令来完成。 32bit = 指令码 + 数据。所以32bit的一条指令不可能表示再带一个32bit的数据,实际只有其中的12bit来表示立即数,其中4bit表示移位的位数(循环右移,且数值x2),8bit用来表示要移位的一个基数。这就产生了非法立即数和合法立即数的问题,经过移位操作,不为零的部分不能用8bit表示的数就是非法立即数。ldr伪指令就是用来解决非法立即数问题的。

ldr指令和ldr伪指令的使用区别:

ldr r0, =0xFFF0 @伪指令
ldr r0, 0xFFFF @指令
直观的区别就是ldr伪指令使用时,后面的数据前会有"=",实际使用时,大部分都使用伪指令,这样就不用考虑合法和非法立即数的问题。在编译的时候,编译器会将ldr伪指令进行替换,用文字池的方式来解决非法立即数的问题。文字池就是划分出一段地址空间用来存放常量或者地址,需要时用基址+变址的方式去取数据,这样就不用受到合法立即数的限制,可以表示32bit的数据。例如:
汇编源代码:
_start:
ldr r0, =0x11111111
经过反汇编:
00000000 <_start>:
0: e59f009c ldr r0, [pc, #156] ; a4 <delay_loop+0x10>
·
·
·
98: e1520003 cmp r2, r3
9c: 1afffffc bne 94 <delay_loop>
a0: e1a0f00e mov pc, lr
a4: 11111111 tstne r1, r1, lsl r1
分析:
通过反汇编可以看到,ldr伪指令被一条寄存器基址变址指令给替代了。其中以pc为基址,偏移156个字节(16进制是0x9c)。这条指令的作用是将内存地址"pc + 156"开头的4个字节读取到r0中,此时pc的值等于当前执行指令的地址+8(因为流水线的原因),因此pc + 156 = 0xa4,而0xa4地址处存的值刚好是0x11111111。这样就完成了将0x11111111加载到r0。

补充1:

RAM处理器存在流水线,目前已经有十几级流水线,但是ARM为了兼容,无论Soc有多少级流水线,PC的值都是等于当前指令地址 + 8。PC = 当前指令地址 + 8, 记住就行。

补充2:

汇编语言ldr伪指令

伪指令是用来自动拆分代码值的,会把一条语句拆分成多条语句。

示例:

/* 汇编点亮一个 LED 灯 */

.text
.global _start

_start:
    ldr r1, =0x56000050
    ldr r0, =0x100  /* 相当于 mov r0, #0x100 */
    str r0, [r1]

    ldr r1, =0x56000054
    ldr r0, =0 /* mov r0, #0 */
    str r0, [r1]

halt:
    b halt

ldr r1, =0x56000054就是一条伪指令,假设我们想把56000054值给r1寄存器,可以用 mov r1, #56000050 ,
但是长度超出了mov 能接收的长度,就要分为高低字节去发送,但是在某些时候我们还要去看开放文档,才能知道
或者没有开发文档,那就让伪指令自己去判断。

到此这篇关于汇编语言LDR指令和LDR伪指令详解的文章就介绍到这了,更多相关汇编语言ldr伪指令内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持!

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发布时间 2023-01-23 18:00:32
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