ARM 汇编基础指令理解


1.伪指令

  伪指令是写给汇编器看的,汇编器根据实际情况,将伪指令翻译成同样功能的汇编指令。

2.链接地址与运行时地址

  运行时地址就是开发板在执行程序时,每条指令被读取并执行时cpu用的地址。

  链接地址也是写给汇编器(链接器)看的,在链接的时候可以指定链接地址,与链接地址相关的指令在执行时使用链接地址。

3.ldr 与 adr(adrl)

  参考博客:

https://www.cnblogs.com/douzi2/p/4970632.html

  其中有个举例说

   1:  adr r0, _start  
   2:  ldr r1, =_start 

  上面两条指令在某些情况下得到的 _start 的值是不同的。

  在这里我总结为,当链接地址与cpu上电时取第一条指令时用的地址不同时, ldr 与 adr 对同一个标号操作得到的地址不同。

  其中 ldr 是根据链接地址计算 最后到的地址是   _start 标号相对于链接地址的偏移量  加上  链接地址。(可能也可以称 ldr 获取的是 _start 的链接地址?)

  而adr 是根据 adr CPU执行 adr 时用的地址 加上 _start 标号相对与 adr 这条指令所在地址的偏移量。(所以说 adr 获取的是 _start 的运行时地址)

  也就是说 链接地址 让编译器编译出来的指令 在跳转的时候跳与链接地址相关的指定的位置,不与当前的运行时地址相关。 

4.总结

   ldr 与 adr 区别的原因是阅读 s3c2440 的一段启动代码后总结的,所以趁热记录下来方便日后记忆。

   代码如下:

 1 @*************************************************************************
 2 @ File:head.S
 3 @ 功能:设置SDRAM,将程序复制到SDRAM,然后跳到SDRAM继续执行
 4 @*************************************************************************       
 5  
 6 .equ        MEM_CTL_BASE,       0x48000000
 7 .equ        SDRAM_BASE,         0x30000000
 8  
 9 .text
10 .global _start
11 _start:
12     bl  disable_watch_dog               @ 关闭WATCHDOG,否则CPU会不断重启
13     bl  memsetup                        @ 设置存储控制器
14     bl  copy_steppingstone_to_sdram     @ 复制代码到SDRAM中
15     ldr pc, =on_sdram                   @ 跳到SDRAM中继续执行
16 on_sdram:
17     ldr sp, =0x34000000                 @ 设置堆栈
18     bl  main
19 halt_loop:
20     b   halt_loop
21  
22 disable_watch_dog:
23     @ 往WATCHDOG寄存器写0即可
24     mov r1,     #0x53000000
25     mov r2,     #0x0
26     str r2,     [r1]
27     mov pc,     lr      @ 返回
28  
29 copy_steppingstone_to_sdram:
30     @ 将Steppingstone的4K数据全部复制到SDRAM中去
31     @ Steppingstone起始地址为0x00000000,SDRAM中起始地址为0x30000000
32     
33     mov r1, #0
34     ldr r2, =SDRAM_BASE
35     mov r3, #4*1024
36 1:  
37     ldr r4, [r1],#4     @ 从Steppingstone读取4字节的数据,并让源地址加4
38     str r4, [r2],#4     @ 将此4字节的数据复制到SDRAM中,并让目地地址加4
39     cmp r1, r3          @ 判断是否完成:源地址等于Steppingstone的未地址?
40     bne 1b              @ 若没有复制完,继续
41     mov pc,     lr      @ 返回
42  
43 memsetup:
44     @ 设置存储控制器以便使用SDRAM等外设
45  
46     mov r1,     #MEM_CTL_BASE       @ 存储控制器的13个寄存器的开始地址
47     adrl    r2, mem_cfg_val         @ 这13个值的起始存储地址
48     add r3,     r1, #52             @ 13*4 = 54
49 1:  
50     ldr r4,     [r2], #4            @ 读取设置值,并让r2加4
51     str r4,     [r1], #4            @ 将此值写入寄存器,并让r1加4
52     cmp r1,     r3                  @ 判断是否设置完所有13个寄存器
53     bne 1b                          @ 若没有写成,继续
54     mov pc,     lr                  @ 返回
55  
56  
57 .align 4
58 mem_cfg_val:
59     @ 存储控制器13个寄存器的设置值
60     .long   0x22011110      @ BWSCON
61     .long   0x00000700      @ BANKCON0
62     .long   0x00000700      @ BANKCON1
63     .long   0x00000700      @ BANKCON2
64     .long   0x00000700      @ BANKCON3  
65     .long   0x00000700      @ BANKCON4
66     .long   0x00000700      @ BANKCON5
67     .long   0x00018005      @ BANKCON6
68     .long   0x00018005      @ BANKCON7
69     .long   0x008C07A3      @ REFRESH
70     .long   0x000000B1      @ BANKSIZE
71     .long   0x00000030      @ MRSRB6
72     .long   0x00000030      @ MRSRB7

  在17行使用的是 ldr 而在 47行使用的是 adrl 因为上电时cpu在ram的前4k中执行指令,而在这些代码在链接的时候链接地址被人为地设置为0x30000000:

arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 head.o leds.o -o sdram_elf

  而s3c2440又将外部sdram映射到这里,所以在17行,通过 ldr 指令,虽然执行这条指令的时候并不是在 0x3000xxxx 这里,但 ldr 是根据链接地址计算将pc指向了0x30000010 ,而cpu在访问这段地址的时候又会自动产生控制信号与 sdram 交换数据,所以就达到了在sdram中执行代码的目的。

  在47行的位置,此时要在ram中执行,所以要跳到 mem_cfg_val 这里时,要相对于当前的 pc 值跳转,如果使用 ldr 指令,则会跳到 0x3000xxxx 这里 ,但因为还没有将代码拷贝到 0x30000000 这里

所以程序不能正常执行。