ARM編程進(jìn)階之一-ARM匯編偽指令

b）、編譯器是如何得出InitStack所代表的地址是0x64？

編譯器知道MOV R0, LR這條指令相對(duì)于整個(gè)程序的第1條指令的偏移量為0x64；同時(shí)又知道這個(gè)程序?qū)?lái)在內(nèi)存中的運(yùn)行地址為0x0，所以編譯器在編譯的時(shí)候（不是程序運(yùn)行的時(shí)候）就可以確定InitStack所代表的地址為0x64+0x0=0x64。那么編譯器又是如何知道“程序?qū)?lái)在內(nèi)存中的運(yùn)行地址”的呢？其實(shí)，這個(gè)“程序?qū)?lái)在內(nèi)存中的運(yùn)行地址”，我通常稱它為“程序的期望運(yùn)行地址”，簡(jiǎn)稱“運(yùn)行地址”，以后我也將這樣稱呼它。它其實(shí)是在編譯程序前由程序員告知編譯器的。

c）、如果將來(lái)程序并沒(méi)有運(yùn)行在它的運(yùn)行地址處，很顯然這個(gè)程序就會(huì)出問(wèn)題。如何解決？

出問(wèn)題的原因，顯然是由于ldr偽指令使用的絕對(duì)地址。所以，解決的辦法就是使用相對(duì)地址，進(jìn)行相對(duì)尋址。這就要用到我們下面要介紹的另一條偽指令adr

2、adr

ADR偽指令的作用與LDR偽指令的作用相同，都是將標(biāo)號(hào)所代表的地址賦予寄存器，不過(guò)2者的實(shí)現(xiàn)機(jī)制是完全不同的：ldr采用絕對(duì)地址，adr采用相對(duì)地址。

ADR偽指令將基于PC相對(duì)偏移的地址值讀取到寄存器中。在匯編源程序時(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(xiàn)該ADR偽指令的功能。

很顯然，由于將ADR R0, Delay替換為ADD r0, pc, #0x3c，而它是以當(dāng)前指令的地址（pc的值）進(jìn)行相對(duì)地址計(jì)算的。所以即使將來(lái)程序沒(méi)有實(shí)際運(yùn)行在運(yùn)行地址處，也不會(huì)有問(wèn)題。

當(dāng)然，這里還有2個(gè)問(wèn)題：

a）、既然adr和ldr完成類似的功能，adr又能避免絕對(duì)地址的問(wèn)題，還要ldr偽指令有何用？

這主要是因?yàn)?，adr偽指令要求標(biāo)號(hào)與adr偽指令必須在同一個(gè)段中（段的概念參見(jiàn)“ARM匯編偽操作”一文），而ldr偽指令則沒(méi)有這樣的要求。

b）、add r0, pc, #0x3c中的常數(shù)0x3c是放在機(jī)器指令12bit中的立即數(shù)，這個(gè)立即數(shù)有可能不能被12bit表示出來(lái)。此時(shí)編譯會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)這樣的情況，又應(yīng)該如何辦？

使用下面要講的偽指令adrl

3、adrl

在匯編源程序時(shí)，ADRL偽指令被編譯器替換成兩條合適的指令。其本質(zhì)是：將偏移量這個(gè)立即數(shù)（可能不能被12bit表示出來(lái)）拆分為2個(gè)可以被12bit表示的立即數(shù)，然后用2條add（或sub）指令來(lái)替換adrl偽指令。

當(dāng)然你會(huì)問(wèn)，如果那個(gè)立即數(shù)非常特殊，無(wú)論如何也拆分不成2個(gè)可以被12bit表示的立即數(shù)（也就是說(shuō)需要拆分為3個(gè)甚至更多的數(shù)），那又應(yīng)該如何辦？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，我在這里不予回答，不過(guò)你要記住一句話，如果機(jī)器智能到啥都能做的話，你作為程序員就失業(yè)了！哈哈！

4、nop

NOP是no operation的意思，就是CPU不做任何事的意思。這里千萬(wàn)要明白，CPU一旦上電就將永不停歇地運(yùn)行，絕不可能有一條指令能另CPU什么都不做。所以，該偽指令在匯編時(shí)將會(huì)被代替成“MOV R0,R0”指令。

NOP主要用于短延時(shí)操作，關(guān)于這一點(diǎn)，這里我要多說(shuō)幾句。與應(yīng)用程序不同，匯編程序通常要用于控制硬件，例如，你需要使用匯編程序要求某個(gè)硬件執(zhí)行某個(gè)操作（例如：初始化nandflash），并要在該操作完成后才能進(jìn)行后面的操作，而硬件從接到命令到完成該操作需要一段時(shí)間（該時(shí)間很短，但對(duì)CPU而言卻較長(zhǎng)，通常需要幾個(gè)指令周期）。此時(shí)，程序員就必須在發(fā)出命令的指令和后續(xù)操作之間做延時(shí)，通常的做法就是加入幾個(gè)NOP偽操作。

附：ldr指令與ldr偽指令的4種形式（這4種形式，極其容易讓初學(xué)者困惑，所以在此集中列出）