關(guān)于ADR指令的理解

同學(xué)們在學(xué)習(xí)ARM指令時，多數(shù)都會對adr和ldr這兩個命令產(chǎn)生疑惑，那他們究竟有什么區(qū)別呢？

其實這兩個都是偽指令：adr是小范圍的地址讀取偽指令，ldr是大范圍的讀取地址偽指令?？蓪嶋H上adr是將基于PC相對偏移的地址值或基于寄存器相對地址值讀取的為指令，而ldr用于加載32為立即數(shù)或一個地址到指定的寄存器中。到這兒就會看到其中的區(qū)別了。如果在程序中想加載某個函數(shù)或者某個在聯(lián)接時候指定的地址時請使用adr，例如在lds中需要重新定位的地址。當(dāng)加載32為的立即數(shù)或外部地址時請用ldr。

我給大家先舉個例子：

AREA test,CODE,READONLY

ENTRY

ldr r0,_start

adr r0,_start

ldr r0,=_start

nop

_start

nop

END

這段代碼并無實際意義，只是為了方便說明。我們反匯編一下看看：

4: ldr r0,_start

0x00000000 E59F0008 LDR R0,[PC,#0x0008]

5: adr r0,_start

0x00000004 E28F0004 ADD R0,PC,#0x00000004

6: ldr r0,=_start

0x00000008 E59F0004 LDR R0,[PC,#0x0004]

7: nop

8:

9:

10: _start

0x0000000C E1A00000 NOP

11: nop

ldr r0, _start

從內(nèi)存地址 _start 的地方把值讀入。執(zhí)行這個后，r0 = 0xe1a00000

adr r0, _start

取得 _start 的地址到 r0，但是請看反編譯的結(jié)果，它是與位置無關(guān)的。其實取得的時相對的位置。例如這段代碼在 0x00000000 運行，那么 adr r0, _start 得到 r0 = 0x00000010；

ldr r0, =_start

這個取得標(biāo)號 _start 的絕對地址。這個絕對地址是在 link 的時候確定的?？瓷先ミ@只是一個指令，但是它要占用 2 個 32bit 的空間，一條是指令，另一條是 _start 的數(shù)據(jù)（因為在編譯的時候不能確定 _start 的值，而且也不能用 mov 指令來給 r0 賦一個 32bit 的常量，所以需要多出一個空間存放 _start 的真正數(shù)據(jù)，在這里就是 0x0000000c）。

因此可以看出，這個是絕對的尋址，不管這段代碼在什么地方運行，它的結(jié)果都是 r0 = 0x0000000c。

本文來自CSDN博客，轉(zhuǎn)載請標(biāo)明出處：http://blog.csdn.net/linweig/archive/2010/03/24/5411655.aspx

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

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

ARM匯編有l(wèi)dr指令以及l(fā)dr、adr偽指令，他門都可以將標(biāo)號表達(dá)式作為操作數(shù)，下面通過分析一段代碼以及對應(yīng)的反匯編結(jié)果來說明它們的區(qū)別。

ldr r0, _start

adr r0, _start

ldr r0, =_start

_start:

b _start

編譯的時候設(shè)置 RO 為 0x30000000（好像有問題），下面是反匯編的結(jié)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(nèi)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是一個標(biāo)號（是一個相對程序的表達(dá)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(zhí)行指令后，r0 = 0xeafffffe。

可以在和_start標(biāo)號的相對位置不變的情況下移動（也就是說整段代碼從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,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 指令來實現(xiàn)該ADR 偽指令的功能,若不能用一條指令實現(xiàn),則產(chǎn)生錯誤,

編譯失敗.

r0的值為（（標(biāo)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(biāo)號相對位置不變的情況下移動（也就是說整段代碼從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。

通過這一點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adr實現(xiàn)判斷當(dāng)前程序是在RAM中還是flash中。

3．ldr r0, =_start ：將指定標(biāo)號的值賦給r0

ldr在此是一條偽指令，_start（即：label-expr）是一個相對程序的或外部的表達(dá)式。匯編程序?qū)⑾鄬Τ绦虻臉?biāo)號表達(dá)式 label-expr 的值放在一個文字池中，并生成一個相對程序的 LDR 指令來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(yīng)文字池中的地址以及值為：0x00000010: 3000000c。如果 label-expr 是一個外部表達(dá)式，或者未包含于當(dāng)前段內(nèi)，則匯編程序在目標(biāo)文件中放置一個鏈接程序重定位命令。鏈接程序在鏈接時生成地址。

因此取得的是標(biāo)號 _start 的絕對地址，這個絕對地址（運行地址）是在連接的時候確定的。它要占用 2 個 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，不管這段代碼將來在什么地方運行，它的結(jié)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(biāo)號的絕對位置不變的情況下移動；如果使用寄存器pc在程序中可以實現(xiàn)絕對轉(zhuǎn)移。（1.絕對地址；2.標(biāo)號對應(yīng)的值）

舉例：

GPFCON EQU 0x56000050

ldr r0,=GPFCON

GPFCON ：標(biāo)號

0x56000050 ：標(biāo)號的值

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

ldr的確是個復(fù)雜的指令,現(xiàn)總結(jié)一下:

首先要判斷我們用的是ldr arm指令還是偽指令。當(dāng)我們用的是arm指令時，它的作用不是向寄存器里加載立即數(shù)，而是將某個地址里的內(nèi)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(shù)。

（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(nèi)容，一般可以是立即數(shù)或者label。

如果expr可以用8bit數(shù)據(jù)向右移偶數(shù)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(shù)很大，超過了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所有的指令長度是一致的，效率較高，當(dāng)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，那么就只能另辟蹊徑了，新開一段緩沖，將立即數(shù)expr放到里面，然后將其地址（暫時標(biāo)記為addr）拿來使用：

ldr Rn, addr

xxx (xxx就是expr)

xxx

由于編譯器一般來說新安排的存儲這個立即數(shù)expr的緩沖的位置是在相應(yīng)代碼的附近（這個應(yīng)該可以控制，好像是使用.ltorg偽指令）。我們從addr地址加載數(shù)據(jù)到Rn不就可以了。

（2）ldr arm 指令

就是將一個地址的內(nèi)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(shù)據(jù)，不支持在寄出器和memory之間傳遞數(shù)據(jù)。因此就出現(xiàn)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label應(yīng)該距離當(dāng)前指令的距離不超過4k。因為我們知道label在具體使用的時候應(yīng)該是被翻譯成了相對偏移，如果這個label長度不超過12bit，那么就不應(yīng)超過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。