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ARM汇编程序设计之: ARM汇编器所支持的伪指令

2013/09/30
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10.2  ARM汇编器所支持的伪指令

ARM汇编器支持ARM伪指令,这些伪指令在汇编阶段被翻译成ARM或者Thumb(或Thumb-2)指令(或指令序列)。ARM伪指令包含ADR、ADRL、MOV32和LDR。

·  ADR伪指令装载程序相关(program-relative)或寄存器相关(register-relative)地址(小范围地址)到寄存器。

·  ADRL伪指令装载程序相关(program-relative)或寄存器相关(register-relative)地址(中等范围地址)到寄存器。

·  MOV32装载32位常数或地址到寄存器(ARMv6T2体系结构及以上版本支持)。

·  LDR装载32位常数或地址到寄存器(所有ARM版本均支持)。

10.2.1  ADR伪指令

(1)语法格式

ADR为小范围地址读取伪指令。ADR伪指令将基于PC相对偏移地址或基于寄存器相对偏移地址值读取到寄存器中,当地址值是字节对齐时,取值范围为−255~255,当地址值是字对齐时,取值范围−1020~1020。当地址值是16字节对齐时其取值范围更大。

语法格式如下。

ADR{cond}{.W}  register,label

① cond

可选的指令执行条件。

② .W

可选项。指定指令宽度(Thumb-2指令集支持)。

③ register

目标寄存器。

④ label

基于PC或具有寄存器的表达式。

(2)使用说明

ADR被汇编器编译成一条指令。汇编器通常使用ADD或SUB指令来实现伪操作的地址装载功能。如果不能用一条指令来实现ADR伪指令的功能,汇编器将报告错误。

(3)示例

         LDR     r4,=data+4*n ;n是汇编时产生的变量

         ; code

         MOV     pc,lr

data    DCD     value0

         ; n-1条 DCD 伪操作

         DCD     valuen ;所要装载入r4的值

         ;更多 DCD 伪操作

10.2.2  ADRL伪指令

(1)语法格式

ADRL为中等范围地址读取伪指令。ADRL伪指令将基于PC相对偏移的地址或基于寄存器相对偏移的地址值读取到寄存器中,当地址值是字节对齐时,取值范围为−64KB~64KB,当地址值是字对齐时,取值范围为−256KB~256KB。当地址值是16字节对齐时,其取值范围更大。在32-bit的Thumb-2指令中,地址取值范围到达±1MB。

注意

ADRL只能用在ARM汇编或Thumb-2汇编中,Thumb汇编器不支持ADRL伪指令。

语法格式如下。

ADRL{cond}  register,label

① cond

可选的指令执行条件。

② register

目标寄存器。

③ label

基于PC或具体寄存器的表达式。

(2)使用说明

ADRL伪指令与ADR伪指令相似,用于将基于PC相对偏移的地址或基于寄存器相对偏移的地址值读取到寄存器中。所不同的是ADRL伪指令比ADR伪指令可以读取更大范围的地址。这是因为在编译阶段,ADRL伪指令被编译器换成两条指令。即使一条指令可以完成该操作,编译器也将产生两条指令,其中一条为多余指令。如果汇编器不能在两条指令内完成操作,将报告错误,中止编译。

注意

如果使用ADRL伪指令装载标号地址,那么被装载的标号必须和伪指令ADRL在同一个段中。

 

10.2.3  MOV32伪指令

(1)语法格式

MOV32伪指令装载一个32位常数或地址到寄存器。

与ADR和ADRL指令不同,MOV32伪指令装载的地址是位置相关地址。

语法格式如下。

MOV32{cond}  register,expr

① cond

可选的指令执行条件。

② register

目标寄存器。

③ expr

表达式,可以是下面几种形式。

·  symbol:程序中定义的标号地址。

·  constant:任意32-bit的常数。

·  symbol+constant:地址标号加32-bit常数。

(2)使用说明

一般情况下汇编器将一条MOV32伪指令翻译成一对MOV和MOVT指令。这样任何32-bit常量都可以被装载到寄存器。

注意

通过这种方法装载的程序地址是在程序链接时由链接器确定的,是位置相关地址。

 

10.2.4  LDR伪指令

(1)语法格式

LDR伪指令装载一个32-bit常数和一个地址到寄存器。

语法格式如下。

LDR{cond}{.W}  register,=[expr|label-expr]

① cond

可选的指令执行条件。

② .W

可选项。指定指令宽度(Thumb-2指令集支持)。

③ register

目标寄存器。

④ expr

32位常量表达式。汇编器根据expr的取值情况,对LDR伪指令做如下处理。

·  当expr表示的地址值没有超过MOV或MVN指令的地址取值范围时,汇编器用一对MOV和MVN指令代替LDR指令。

·  当expr表示的指令地址值超过了MOV或MVN指令的地址范围时,汇编器将常数放入数据缓存池,同时用一条基于PC的LDR指令读取该常数。

⑤ label-expr

一个程序相关或声明为外部的表达式。汇编器将label-expr表达式的值放入数据缓存池,使用一条程序相关LDR指令将该值取出放入寄存器。

当label-expr为声明为外部的表示式时,汇编器将在目标文件中插入链接重定位伪操作,由链接器在链接时生成该地址。

(2)使用说明

当要装载的常量超出了MOV或MVN指令的范围时,使用LDR指令。

由LDR指令装载的地址是绝对地址,即PC相关地址。

当要装载的数据不能由MOV或MVN指令直接装载时,该值要先放入数据缓存池,此时LDR伪指令处的PC值到数据缓存池中目标数据所在地址的偏移量有一定限制。ARM或32-bit的Thumb-2指令中该范围是±4KB,Thumb或16-bit的Thumb-2指令中为0~1KB。

(3)示例

① 将常数0xff0读到r1中。

LDR r3,=0xff0 ;

相当于下面的ARM指令:

MOV r3,#0xff0

② 将常数0xfff读到r1中。

LDR r1,=0xfff ;

相当于下面的ARM指令:

LDR r1,[pc,offset_to_litpool]

...

litpool DCD 0xfff

③ 将place标号地址读入r1中。

LDR r2,=place ;

相当于下面的ARM指令:

LDR r2,[pc,offset_to_litpool]

...

litpool DCD place

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ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。

ARM公司是一家知识产权(IP)供应商,主要为国际上其他的电子公司提供高性能RISC处理器、外设和系统芯片技术授权。目前,ARM公司的处理器内核已经成为便携通讯、手持计算设备、多媒体数字消费品等方案的RISC标准。公司1990年11月由Acorn、Apple和VLSI合并而成。收起

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