10.2 ARM匯編器所支持的偽指令
ARM匯編器支持ARM偽指令,這些偽指令在匯編階段被翻譯成ARM或者Thumb(或Thumb-2)指令(或指令序列)。ARM偽指令包含ADR、ADRL、MOV32和LDR。
· ADR偽指令裝載程序相關(program-relative)或寄存器相關(register-relative)地址(小范圍地址)到寄存器。
· ADRL偽指令裝載程序相關(program-relative)或寄存器相關(register-relative)地址(中等范圍地址)到寄存器。
· MOV32裝載32位常數(shù)或地址到寄存器(ARMv6T2體系結構及以上版本支持)。
· LDR裝載32位常數(shù)或地址到寄存器(所有ARM版本均支持)。
10.2.1 ADR偽指令
(1)語法格式
ADR為小范圍地址讀取偽指令。ADR偽指令將基于PC相對偏移地址或基于寄存器相對偏移地址值讀取到寄存器中,當?shù)刂分凳亲止?jié)對齊時,取值范圍為−255~255,當?shù)刂分凳亲謱R時,取值范圍−1020~1020。當?shù)刂分凳?6字節(jié)對齊時其取值范圍更大。
語法格式如下。
ADR{cond}{.W} register,label
① cond
可選的指令執(zhí)行條件。
② .W
可選項。指定指令寬度(Thumb-2指令集支持)。
③ register
目標寄存器。
④ label
基于PC或具有寄存器的表達式。
(2)使用說明
ADR被匯編器編譯成一條指令。匯編器通常使用ADD或SUB指令來實現(xiàn)偽操作的地址裝載功能。如果不能用一條指令來實現(xiàn)ADR偽指令的功能,匯編器將報告錯誤。
(3)示例
LDR r4,=data+4*n ;n是匯編時產生的變量
; code
MOV pc,lr
data DCD value0
; n-1條 DCD 偽操作
DCD valuen ;所要裝載入r4的值
;更多 DCD 偽操作
10.2.2 ADRL偽指令
(1)語法格式
ADRL為中等范圍地址讀取偽指令。ADRL偽指令將基于PC相對偏移的地址或基于寄存器相對偏移的地址值讀取到寄存器中,當?shù)刂分凳亲止?jié)對齊時,取值范圍為−64KB~64KB,當?shù)刂分凳亲謱R時,取值范圍為−256KB~256KB。當?shù)刂分凳?6字節(jié)對齊時,其取值范圍更大。在32-bit的Thumb-2指令中,地址取值范圍到達±1MB。
注意 |
ADRL只能用在ARM匯編或Thumb-2匯編中,Thumb匯編器不支持ADRL偽指令。 |
語法格式如下。
ADRL{cond} register,label
① cond
可選的指令執(zhí)行條件。
② register
目標寄存器。
③ label
基于PC或具體寄存器的表達式。
(2)使用說明
ADRL偽指令與ADR偽指令相似,用于將基于PC相對偏移的地址或基于寄存器相對偏移的地址值讀取到寄存器中。所不同的是ADRL偽指令比ADR偽指令可以讀取更大范圍的地址。這是因為在編譯階段,ADRL偽指令被編譯器換成兩條指令。即使一條指令可以完成該操作,編譯器也將產生兩條指令,其中一條為多余指令。如果匯編器不能在兩條指令內完成操作,將報告錯誤,中止編譯。
注意 |
如果使用ADRL偽指令裝載標號地址,那么被裝載的標號必須和偽指令ADRL在同一個段中。 |
10.2.3 MOV32偽指令
(1)語法格式
MOV32偽指令裝載一個32位常數(shù)或地址到寄存器。
與ADR和ADRL指令不同,MOV32偽指令裝載的地址是位置相關地址。
語法格式如下。
MOV32{cond} register,expr
① cond
可選的指令執(zhí)行條件。
② register
目標寄存器。
③ expr
表達式,可以是下面幾種形式。
· symbol:程序中定義的標號地址。
· constant:任意32-bit的常數(shù)。
· symbol+constant:地址標號加32-bit常數(shù)。
(2)使用說明
一般情況下匯編器將一條MOV32偽指令翻譯成一對MOV和MOVT指令。這樣任何32-bit常量都可以被裝載到寄存器。
注意 |
通過這種方法裝載的程序地址是在程序鏈接時由鏈接器確定的,是位置相關地址。 |
10.2.4 LDR偽指令
(1)語法格式
LDR偽指令裝載一個32-bit常數(shù)和一個地址到寄存器。
語法格式如下。
LDR{cond}{.W} register,=[expr|label-expr]
① cond
可選的指令執(zhí)行條件。
② .W
可選項。指定指令寬度(Thumb-2指令集支持)。
③ register
目標寄存器。
④ expr
32位常量表達式。匯編器根據expr的取值情況,對LDR偽指令做如下處理。
· 當expr表示的地址值沒有超過MOV或MVN指令的地址取值范圍時,匯編器用一對MOV和MVN指令代替LDR指令。
· 當expr表示的指令地址值超過了MOV或MVN指令的地址范圍時,匯編器將常數(shù)放入數(shù)據緩存池,同時用一條基于PC的LDR指令讀取該常數(shù)。
⑤ label-expr
一個程序相關或聲明為外部的表達式。匯編器將label-expr表達式的值放入數(shù)據緩存池,使用一條程序相關LDR指令將該值取出放入寄存器。
當label-expr為聲明為外部的表示式時,匯編器將在目標文件中插入鏈接重定位偽操作,由鏈接器在鏈接時生成該地址。
(2)使用說明
當要裝載的常量超出了MOV或MVN指令的范圍時,使用LDR指令。
由LDR指令裝載的地址是絕對地址,即PC相關地址。
當要裝載的數(shù)據不能由MOV或MVN指令直接裝載時,該值要先放入數(shù)據緩存池,此時LDR偽指令處的PC值到數(shù)據緩存池中目標數(shù)據所在地址的偏移量有一定限制。ARM或32-bit的Thumb-2指令中該范圍是±4KB,Thumb或16-bit的Thumb-2指令中為0~1KB。
(3)示例
① 將常數(shù)0xff0讀到r1中。
LDR r3,=0xff0 ;
相當于下面的ARM指令:
MOV r3,#0xff0
② 將常數(shù)0xfff讀到r1中。
LDR r1,=0xfff ;
相當于下面的ARM指令:
LDR r1,[pc,offset_to_litpool]
...
litpool DCD 0xfff
③ 將place標號地址讀入r1中。
LDR r2,=place ;
相當于下面的ARM指令:
LDR r2,[pc,offset_to_litpool]
...
litpool DCD place