ARM汇编语言伪指令

ARM汇编语言伪指令 2009-04-14 14:47 http://hi.baidu.com/%CF%EB%B7%C9%B5%C4%B4%FC%CA%F3/blog/item/ba6e93cb867a9e17be09e68e.html

ARM汇编语言伪指令 ARM中伪指令不是真正的ARM指令或者Thumb指令，这些伪指令在汇编编译时对源程序进行汇编处理时被替换成对应的ARM或Thumb指令（序列）。ARM伪指令包括ADR、ADRL、LDR和NOP等。 1、ADR（小范围的地址读取伪指令） 该指令将基于PC的地址值或基于寄存器的地址值读取到寄存器中。 语法格式 ADR{cond} register, expr 其中，cond为可选的指令执行的条件       register为目标寄存器       expr为基于PC或者基于寄存器的地址表达式，其取值范围如下： 当地址值不是字对齐时，其取值范围为-255~255. 当地址值是字对齐时，其取值范围为-1020~1020 当地址值是16字节对齐时，其取值范围将更大 在汇编编译器处理源程序时，ADR伪指令被编译器替换成一条合适的指令。通常，编译器用一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR伪指令的功能。 因为ADR伪指令中的地址是基于PC或者基于寄存器的，所以ADR读取到的地址为位置无关的地址。当ADR伪指令中的地址是基于PC时，该地址与ADR伪指令必须在同一个代码段中。 示例 start MOV r0,#10 ；因为PC值为当前指令地址值加8字节 ADR r4, start ；本ADR伪指令将被编译器替换成SUB r4,pc,#0xc 2、 ADRL（中等范围的地址读取伪指令） 该指令将基于PC或基于寄存器的地址值读取到寄存器中。ADRL伪指令比ADR伪指令可以读取更大范围的地址。ADRL伪指令在汇编时被编译器替换成两条指令，即使一条指令可以完成该伪指令的功能。 语法格式 ADRL{cond} register,expr 示例 start MOV r0,#10 ；因为PC值为当前指令地址值加8字节 ADRL r4,start+60000 ；本ADRL伪指令将被编译器替换成下面两条指令 ADD r4,pc,#0xe800 ADD r4,r4,#0x254 3、LDR（大范围的地址读取伪指令） LDR伪指令将一个32位的常数或者一个地址值读取到寄存器中 语法格式 LDR{cond} register, =[expr|label-expr] 其中，expr为32位的常量。编译器将根据expr的取值情况，如下处理LDR伪指令： 当expr表示的地址值没有超过MOV或MVN指令中地址的取值范围时，编译器用合适的MOV或MVN指令代替该LDR伪指令 当expr表示的地址值超过了MOV或者MVN指令中地址的取值范围时，编译器将该常数放在数据缓冲区中，同时用一条基于PC的LDR指令读取该常数。 label-expr为基于PC的地址表达式或者是外部表达式。当label-expr为基于PC的地址表达式时，编译器将label-expr表示的数值放在数据缓冲区（literal pool）中，然后将该LDR伪指令处理成一条基于PC到该数据缓冲区单元的LDR指令，从而将该地址值读取到寄存器中。这时，要求该数据缓冲区单元到PC的距离小于4KB。当label-expr为外部表达式，或者非当前段的表达式时，汇编编译器将在目标文件中插入一个地址重定位伪操作，这样连接器将在连接时生成该地址。 LDR伪指令主要有以下两种用途： 当需要读取到寄存器中的数据超过了MOV及MVN指令可以操作的范围时，可以使用LDR伪指令将该数据读取到寄存器中。 将一个基于PC的地址值或者外部的地址值读取到寄存器中。由于这种地址值是在连接时确定的，所以这种代码不是位置无关的。同时LDR伪指令的PC值到数据缓冲区中的目标数据所在的地址的偏移量要小于4KB。 示例 将0xff0读取到R1中 LDR R1，=0xFF0 汇编后将得到： MOV R1，0xFF0 将0xfff读取到R1中 LDR R1，=0xFFF 汇编后将得到： LDR R1，[PC,OFFSET_TO_LPOOL] … LPOOL DCD 0xFFF 将外部地址ADDR1读取到R1中 LDR R1，=ADDR1 汇编后将得到： LDR R1，[PC,OFFSET_TO_LPOOL] … LPOOL   DCD ADDR1 4、NOP空操作伪指令 在汇编时将被替换成ARM中的空操作，如MOV R0，R0 NOP伪指令不影响CPSR中的条件标志位 ARM汇编程序中的符号 在ARM汇编语言中，符号（symbols）可以代表地址（addresse）、变量（variables）和数字常量（numeric constants）。当符号代表地址时，又称为标号（lable）。当标号以数字开头时，其作用范围为当前段（当前段没有使用ROUT伪操作时），这种标号又称为局部标号（lacal lable）。符号变量包括变量、数字常量、标号和局部标号。 1、变量 在程序中，变量的值在汇编处理过程中可能会发生改变。在ARM汇编中变量有数字变量、逻辑变量和串变量3种类型。变量的类型在程序中是不可以改变的。 数字变量的取值范围为数字常量和数字表达式所能表示的数值；逻辑变量的取值范围为{true}和{flash}；串变量的取值范围为串表达式可以表达的范围。 在ARM汇编语言中，使用GBLA、GBLL及GBLS声明全局变量；使用LCLA、LCLL及LCLS声明局部变量；使用SETA、SETL及SETS为这些变量赋值。 2、数字常量 数字常量是32位的整数。在ARM汇编语言中，使用EQU来定义数字常量。数字常量一经定义就不可修改。 进行大小比较时，认为数字常量都是无符号数。 3、汇编时变量的替换 如果在串变量前有一个$字符，在汇编时编译器将用改串的数值来取代该串变量。 对于数字变量来说，如果该变量前面有一个$字符，在汇编时编译器将该数字变量的数值转换成十六进制的串，然后用该十六进制的串取代$字符后的数字变量。 对于逻辑变量来说，如果该逻辑变量前面有一个$字符，在汇编时编译器将该逻辑变量替换成它的取值（T或者F） 如果程序中需要字符$，则用$$来表示，编译器将不进行变量替换，而是将$$当作$. 通常情况下，包含在两个竖线（|）之间的$并不表示进行变量替换。但是如果竖线（|）是在双引号内，则将进行变量替换。 使用“.”来表示变量名称的结束。 4、标号 标号是表示程序中的指令或者数据地址的符号。根据标号的生成方式可分为3种： 基于PC的标号。基于PC的标号是位于目标指令前或者程序中数据定义伪操作前的标号。这种标号在汇编时将被处理成PC值加上（或减去）一个数字常量。常用于表示跳转指令的目标地址，或者代码段中所嵌入的少量数据。 基于寄存器的标号。基于寄存器的标号常用MAP和FIELD未定义操作，也可以该用EQU伪定义。这种标号在汇编时将被处理成寄存器的值加上（或减去）一个数据常量。常用于访问数据段中的数据。 绝对地址。绝对地址是一个32位数据。它可以寻址232 -1，即直接可以寻址整个内存空间。 5、局部标号 局部标号主要在局部范围内使用。它由两部组成：开头是一个0-99直接的数字，后面紧接一个通常表示该局部变量作用范围的符号。 局部变量的作用范围通常为当前段，也可以用伪操作ROUT来定义局部变量的作用范围。 局部变量定义的语法格式如下： N{routname}，其中，N为0~99之间的数字。routname为符号，通常为该变量作用范围的名称（用ROUT伪操作定义的）。 局部变量引用的语法格式如下： %{F|B}{A|T}N{routname} 其中，N为局部变量的数字号。 routname 为当前作用范围的名称（用ROUT伪操作定义的） %表示引用操作 F指示编译器只向前搜索 B指示编译器只向后搜索 A指示编译器搜索宏的所有嵌套层次 T指示编译器搜索宏的当前层次 如果F和B都没有指定，编译器先向前搜索，再向后搜索 如果A和T都没有指定，编译器搜索所有从当前层次到宏的最高层次，比当前层次低的层次不再搜索。 如果指定了routname，编译器向前搜索最近的ROUT伪操作，若routname与该ROUT伪操作定义的名称不匹配，编译器报告错误，汇编失败。 ARM汇编语言中的表达式 表达式是由符号、数值、单目或多目操作符以及括号组成的。 1、字符串表达式 字符串表达式由字符串、字符串变量、操作符以及括号组成。字符串的最大长度为512字节，最小长度为0.下面介绍字符串表达式的组成元素。 字符串：由包含在双引号内的一系列的字符组成。字符串的长度受到ARM汇编语言语句长度的限制。当在字符串中包含美元符号$或者引号＂时，用$$表示一个$，用＂＂表示一个＂。 字符串变量：用伪操作GBLS或者LCLS声明，用SETS赋值。 操作符： （1）LEN：返回字符串的长度 ：LEN：A 其中，A为字符串变量 （2）CHR：可以将0~255之间的整数作为含一个ASCII字符的字符串。当有些ASCII字符不方便放在字符串中时，可以使用CHR将其放在字符串表达式中。 ：CHR：A 其中，A为某一字符的ASCII值 （3）STR：将一个数字量或者逻辑表达式转换成串。对于32位的数字量而言，STR将其转换成8个十六进制数组成的串；对于逻辑表达式而言，STR将其转换成字符串T或者F ：STR：A 其中，A为数字量或者逻辑表达式 （4）LEFT：返回一个字符串最左端一定长度的子串 A：LEFT：B 其中，A为源字符串，B为数字量，表示LEFT将返回的字符个数 （5）RIGHT：返回一个字符串最右端一定长度的子串 A：RIGHT：B 其中，A为源字符串，B为数字量，表示RIGHT将返回的字符个数 （6）CC：用于连接两个字符串。 A：CC：B 其中，A为第1个源字符串。B为第2个源字符串。CC操作符将字符串B连接在字符串A的后面。 2、数字表达式 数字表达式由数字常量、数字变量、操作符和括号组成 数字变量用伪操作GBLA或者LCLA声明，用SETA赋值，它代表一个32位的数字量。 操作符： （1）NOT：按位取反 ：NOT：A 其中，A为一个32位数字量 （2）+、—、×、/及MOD算术操作符 A+B，A-B，A×B，A/B A：MOD：B表示A除以B的余数 （3）ROL，ROR，SHL，SHR移位 A：ROL：B将整数A循环左移B位 A：SHL：B将整数A左移B位 （4）AND、OR及EOR按位逻辑操作符 A：AND：B将数字表达式A和B按位作逻辑与操作 3、基于寄存器和基于PC的表达式 基于寄存器的表达式表示了某个寄存器的值加上（或者减去）一个数字表达式 基于PC的表达式表示了PC寄存器的值加上（或减去）一个数字表达式。基于PC的表达式通常由程序中的标号与一个数字表达式组成。相关的操作符： （1）BASE：返回基于寄存器的表达式中的寄存器编号。 ：BASE：A    A为基于寄存器的表达式 （2）INDEX：返回基于寄存器的表达式相对于其基址寄存器的偏移量。 ：INDEX：A   A为基于寄存器的表达式 （3）＋、﹣：正负号，可以放在数字表达式或者基于PC的表达式前面。 +A（﹣A）   A为基于PC的表达式或者数字表达式 4、逻辑表达式 由逻辑量、逻辑操作符、关系操作符以及括号组成，取值范围为{FLASE}和{TRUE} 关系操作符：用于表示两个同类表达式之间的关系。关系操作符和它的两个操作数组成一个逻辑表达式，其取值为{FALSE}或{TRUE} 如A=B 表示A等于B A/=B，A<>B表示A不等于B 逻辑操作符：进行两个逻辑表达式之间的基本逻辑操作。操作的结果为{FLASE}或{TRUE} ：LNOT：A 逻辑表达式A的值取反 A：LAND：B逻辑表达式A和B逻辑与 5、其他的一些操作符 （1）？：返回定义符号A的代码行所生成的可执行代码的字节数 ？A 其中，A为一个符号 （2）DEF：判断某个符号是否已定义 ：DEF：A 如果符号A已经定义，上述结果为{TRUE}，否则为{FLASE} （3）SB_OFFSET_19_12 ：SB_OFFSET_19_12：label 其中，label为一个标号 返回（label-SB）的bits[19:12] （4）SB_OFFSET_11_0 ：SB_OFFSET_11_0：label 返回（label-SB）的bits[11:0] 注：可以参照ADS目录下的examples中的例子程序理解ARM汇编程序设计