ldr和adr在使用標號表達式做爲操做數的區別

 ARM彙編有ldr指令以及ldr、adr僞指令，他門均可以將標號表達式做爲操做數，下面經過分析一段代碼以及對應的反彙編結果來講明它們的區別。

     ldr     r0, _start

        adr     r0, _start

        ldr     r0, =_start

_start:

        b  _start

       

編譯的時候設置 RO 爲 0x30000000，下面是反彙編的結果：

   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

1．ldr     r0, _start

    這是一條指令，從內存地址 _start 的位置把值讀入。

在這裏_start是一個標號（是一個相對程序的表達式），彙編程序計算相對於 PC 的偏移量，並生成相對於 PC的前索引的指令：ldr r0, [pc, #4]。執行指令後，r0 = 0xeafffffe。

    ldr r0, _start是根據_start對當前PC的相對位置讀取其所在地址的值，所以能夠在和_start標號的相對位置不變的狀況下移動。

2．adr     r0, _start

    這是一條僞指令，老是會被彙編程序彙編爲一個指令。彙編程序嘗試產生單個 ADD 或 SUB 指令來裝載該地址。若是不能在一個指令中構造該地址，則生成一個錯誤，而且彙編失敗。

    在這裏是取得標號_start 的地址到 r0，由於地址是相對程序的，所以ADR產生依賴於位置的代碼，在此例中被彙編成：add r0, pc, #0。所以該代碼能夠在和標號相對位置不變的狀況下移動；

    假如這段代碼在 0x30000000 運行，那麼 adr r0, _start 獲得 r0 = 0x3000000c；若是在地址 0 運行，就是 0x0000000c 了。

    經過這一點能夠判斷程序在什麼地方運行。U-boot中那段relocate代碼就是經過adr實現當前程序是在RAM中仍是flash中，下面進行簡要分析。

relocate: /* 把U-Boot從新定位到RAM */

    adr r0, _start /* r0是代碼的當前位置 */

/* adr僞指令，彙編器自動經過當前PC的值算出 若是執行到_start時PC的值，放到r0中：

當此段在flash中執行時r0 = _start = 0；當此段在RAM中執行時_start = _TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值爲0x30000000，即u-boot在把代碼拷貝到RAM中去執行的代碼段的開始) */

    ldr r1, _TEXT_BASE /* 測試判斷是從Flash啓動，仍是RAM */

/* 此句執行的結果r1始終是0x30000000，由於此值是又編譯器指定的(ads中設置，或-D設置編譯器參數) */

    cmp r0, r1 /* 比較r0和r1，調試的時候不要執行重定位 */

3．ldr     r0, =_start

    這是一條僞指令，是一個相對程序的或外部的表達式。彙編程序將相對程序的標號表達式 label-expr 的值放在一個文字池中，並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爲：ldr r0, [pc, #0]，對應文字池中的地址以及值爲：0x00000010: 3000000c。若是 label-expr 是一個外部表達式，或者未包含於當前段內，則彙編程序在目標文件中放置一個連接程序重定位命令。連接程序在連接時生成地址。

    所以取得的是標號 _start 的絕對地址，這個絕對地址（運行地址）是在鏈接的時候肯定的。它要佔用 2 個 32bit 的空間，一條是指令，另外一條是文字池中存放_start 的絕對地址。所以能夠看出，無論這段代碼未來在什麼地方運行，它的結果都是 r0 = 0x3000000c。因爲ldr r0, =_start取得的是_start的絕對地址，這句代碼能夠在_start標號的絕對位置不變的狀況下移動；若是使用寄存器pc在程序中能夠實現絕對轉移。

參考資料：

1． ARM DUI 0204BSC，RealView 編譯工具 2.0 版 彙編程序指南，http://infocenter.arm.com/help/index.jsp

2． GNU彙編使用經驗，http://blog.chinaunix.net/u1/37614/showart_390095.html

3． 對.lds鏈接腳本文件的分析，http://blog.chinaunix.net/u1/58780/showart.php?id=462971

 

轉載於：http://blog.csdn.net/denlee/archive/2008/05/31/2499542.aspx