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ARM汇编中的ldr和adr的差异及其在uboot中相关源码的剖析

ARM汇编有ldr指令以及ldr、adr伪指令,它们都可以将标号表达式作为操作数,下面通过分析一段代码以及对应的反汇编结果来说明它们的区别。ld…

ARM汇编有ldr指令以及ldr、adr伪指令,它们都能够将标号表达式作为操作数,下面经过剖析一段代码以及对应的反汇编成果来阐明它们的差异。

  1. ldrr0,_start
  2. adrr0,_start
  3. ldrr0,=_start
  4. _start:
  5. b_start

编译的时分设置 RO 为 0x30000000,下面是反汇编的成果:

  1. 0x00000000:e59f0004ldrr0,[pc,#4];0xc
  2. 0x00000004:e28f0000addr0,pc,#0;0x0
  3. 0x00000008:e59f0000ldrr0,[pc,#0];0x10
  4. 0x0000000c:eafffffeb0xc
  5. 0x00000010:3000000candccr0,r0,ip

1.ldr r0, _start

这是一条指令,从内存地址 _start 的方位把值读入。在这里_start是一个标号(是一个相对程序的表达式),汇编程序核算相对于 PC 的偏移量,并生成相对于 PC的前索引的指令:ldr r0, [pc, #4]。碑文指令后,r0 =0xeafffffe。
ldr r0, _start是依据_start对当时PC的相对方位读取其所在地址的值,因而能够在和_start标号的相对方位不变的情况下移动。

2.adr r0, _start

这是一条伪指令,总是会被汇编程序汇编为一个指令。汇编程序测验发生单个 ADD或 SUB 指令来装载该地址。假设不能在一个指令中结构该地址,则生成一个过错,而且汇编失利。在这里是获得标号_start 的地址到 r0,我们地址是相对程序的,因而ADR发生依赖于方位的代码,在此例中被汇编成:add r0, pc, #0。因而该代码能够在和标号相对方位不变的情况下移动;假设这段代码在 0x30000000 运转,那么 adr r0, _start 得到 r0 = 0x3000000c;假设在地址 0 运转,便是 0x0000000c 了。
经过这一点能够判别程序在什么地方运转。U-boot中那段relocate代码便是经过adr完成当时程序是在RAM中仍是flash中,下面进行扼要剖析。

  1. relocate:/*把U-Boot从头定位到RAM*/
  2. adrr0,_start/*r0是代码的当时方位,adr伪指令,汇编器主动经过当时PC的值算出假设碑文到_start时PC的值,放到r0中:当此段在flash中碑文时r0=_start=0;当此段在RAM中碑文时_start=_TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值为0x37D80000,即u-boot在把代码拷贝到RAM中去碑文的代码段的开端)*/
  3. ldrr1,_TEXT_BASE/*测验判别是从Flash发动,仍是RAM。此句碑文的成果r1始终是0x37D80000,我们此值是又编译器指定的(ads中设置,或-D设置编译器参数)*/
  4. cmpr0,r1/*比较r0和r1,调试的时分不要碑文重定位*/

3.ldr r0, =_start

这是一条伪指令,是一个相对程序的或外部的表达式。汇编程序将相对程序的标号表达式 label-expr 的值放在一个文字池中,并生成一个相对程序的 LDR 指令来从文字池中装载该值,在此例中生成的指令为:ldr r0, [pc, #0],对应文字池中的地址以及值为:0x00000010: 3000000c。假设 label-expr 是一个外部表达式,或许未包括于当时段内,则汇编程序在方针文件中放置一个链接程序重定位指令。链接程序在链接时生成地址。因而获得的是标号 _start 的肯定地址,这个肯定地址(运转地址)是在衔接的时分确认的。它要占用 2 个 32bit 的空间,一条是指令,另一条是文字池中寄存_start 的肯定地址。因而能够看出,不论这段代码将来在什么地方运转,它的成果都是 r0 =0x3000000c。我们ldr r0, =_start获得的是_start的肯定地址,这句代码能够在_start标号的肯定方位不变的情况下移动;假设运用寄存器pc在程序中能够完成肯定搬运。

总结

  1. LDR指令是从存储器中装载一个数到寄存器中,行将某个地址中的数据装载到寄存器中。编译时是将根据PC的偏移量的地址中数据转载到寄存器中
  2. LDR伪指令在汇编时,其实是将标号的地址值保存在一个文字池中,编译时生成一条LDR指令将文字池地址中的数据传送到寄存器中,也便是标号的地址。标号的地址和衔接地址相关
  3. ADR伪指令传送的根据PC的地址

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