ARM匯編器所支持的偽指令淺析

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
　?、?cond
　　可選的指令執(zhí)行條件。
　?、?.W
　　可選項。指定指令寬度（Thumb-2指令集支持）。
　?、?register
　　目標寄存器。
　?、?label
　　基于PC或具有寄存器的表達式。
　?。?）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(chǎn)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
　?。?）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
　?、?cond
　　可選的指令執(zhí)行條件。
　　② register
　　目標寄存器。
　?、?label
　　基于PC或具體寄存器的表達式。
　?。?）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(chǎn)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(nèi)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
　?、?cond
　　可選的指令執(zhí)行條件。
　?、?register
　　目標寄存器。
　?、?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
　?。?）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］
　?、?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）。
　?、?register
　　目標寄存器。
　　④ expr
　　32位常量表達式。匯編器根據(jù)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(jù)緩存池，同時用一條基于PC的LDR指令讀取該常數(shù)。
　?、?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(jù)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。
　?。?）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(jù)不能由MOV或MVN指令直接裝載時，該值要先放入數(shù)據(jù)緩存池，此時LDR偽指令處的PC值到數(shù)據(jù)緩存池中目標數(shù)據(jù)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。
　?。?）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
　?、?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
?