ARM伪指令与伪操作

一、伪指令

　　ARM伪指令有四个，分别是LDR、ADR、ADRL和NOP，下边对其分别介绍。

　　1.1 LDR

　　LDR 伪指令用于加载 32 位的立即数或一个地址值到指定寄存器 。形式如  LDR{cond} register,=[expr | label_expr]，与 ARM 指令的 LDR 相比 ， 伪指令的 LDR 的参数有“ =” 号 。LDR有三方面的应用：

　　(1)用于加载常量，如 LDR R2, =0xFF0 其等同于MOV R2, #0xFF0 但需要注意的是LDR指令加载常量可以是合法的立即数也可以不是，但是MOV加载数时必须为合法的立即数。

　　(2)设置GPIO

　　　　　　　　GPIO-BASE EQU 0xe0028000
　　　　　　　　...
　　　　　　　　LDR R0, =GPIO-BASE
　　　　　　　　LDR R1,=0x00ffff00
　　　　　　　　STR R1,[R0,#0x0c]

　　(3)加载地址

　　　　　　　　...

　　　　　　　　LDR R1,=InitStack

 　　　　　　　　...

　　　　　　　　InitStack

　　　　　　　　MOV R0, LR

　　　　　　　　...

　　1.2 ADR与ADRL

　　两者都是将基于 PC 相对偏移的地址值或基于寄存器相对偏移的地址值读取到寄存器中 。形如 ADR{cond} register,expr 和LDR不同的是，这里没有等号。两者作用类似，区别在于两者可以加载的数的范围不同，当地址值是字节对齐时 ， ADRL取值范围为- - 64K ～ 64K，ADR为- 255 ～ 255 。

　　1.3 NOP

　　空操作指令，就是什么也不干，静等时间流逝。

　　1.4 ARM指令与伪指令的区别

　　伪指令经过汇编编译后就不存在了，而指令依旧存在。伪操作只是汇编过程中起作用, , 一旦汇编结束, ,伪操作也就随之消失。另外，ARM 伪指令不属于 ARM 指令集中的指令，是为了编程方便而定义的。

　　总结：其实LDR、ADRL、ADR的作用和用法基本类似，主要区别是加载数的范围大小不同，LDR加载范围最大，ADRL次之，ADR最小。另外，使用LDR伪指令时，操作数要带“=”号，ADRL和ADR则不需要。

二、伪操作

　　伪操作主要有符号定义、数据定义、指令集类型标识和其他类型四种，下边将进行一一介绍。

2.1 符号定义伪操作

　　符号定义伪操作用于定义 ARM 汇编程序中的变量、对变量赋值及定义寄存器的别名等操作。常见的符号定义伪操作有如下几种：

　　（1）局部变量定义 LCLA 、 LCLL 及 LCLS

　　（2）全局变量定义 GBLA 、 GBLL 及 GBLS

　　（3）变量赋值伪操作 SETA 、 SETL 及 SETS

　　（4）给通用寄存器列表定义名称RLIST

　　A为Arithmetic的首字母，意为定义一个数字变量。L为Logic的首字母，意为定义一个逻辑变量（true或false）。S为String的首字母，意为定义一个字符串变量。举个例子：

　　　　　　　　GBLA Test1       　　　　　 ;定义全局数字变量Test1
　　　　　　　　Test1 SETA 0xaa      　　　 ;Test1=0xaa
　　　　　　　　GBLL Test2     　　　　   　 ;定义全局逻辑变量Test2
　　　　　　　　Test2 SETL {TRUE} 　　　　;Test2=True
　　　　　　　　GBLS Test3        　　　　　;定义全局字符串变量Test3
　　　　　　　　Test3 SETS “Testing”      ;Test3=“Testing”

　　RLIST 形式如 name RLIST {registers_list} ，该伪操作用于给一个通用寄存器列表定义名称，使用该伪操作定义的名称可以在 LDM/STM 中使用。再举个例子：

　　　　　　　　list RLIST {R0-R2,R6,R8}　　  ；当你定义一个列表后，以后再用就直接写列表名称就好

　　　　　　　　LDMIA R3!,{R0-R2,R6,R8}　　　　　　；好处就是当需要多次加载同一寄存器列表时，极大地简化了书写

　　　　　　　　LDMIA R3!,list　　　　　　　　　　　 ；和上边的语句效果一样

 2.2 数据定义伪操作

　　数据定义伪操作一般用于为特定的数据分配存储单元，同时可完成已分配存储单元的初始化。常见的数据定义伪操作有如下几种：

　　（1）DCB 用于分配一片连续的字节存储单元并用指定的数据初始化。

　　（2）DCD  用于分配一片连续的字存储单元并用指定的数据初始化。

　　（3）LTORG  用于声明一个数据缓冲池。

　　（4）SPACE 用于分配一片连续的存储区域并将其初始化为0 。

　　（5）MAP 用于定义一个结构化的内存表首地址。

　　（6）FIELD 用于定义一个结构化的内存表的数据域。

　　这六个伪操作中的DCB和DCD会在文末给出一个综合的示例来讲解其用法，这里先从LTORG开始讲。LTORG主要配合LDR伪指令一起使用，我们都知道用MOV指令时，由于ARM分配了12位用来存储立即数，所以并不是所有的立即数数都能被存储，这才有了合法与不合法的立即数之说，而LDR伪指令之所以能加载不合法的立即数的原因就是LTORG存在，使用LDR伪指令时，立即数有多大，你就可以声明一个相应大小的数据缓冲池来存放该立即数。当然你完全不用显式声明，当你不写时，ARM系统会在编译阶段自动为其补上，所以只需了解这个伪操作即可。这里给了一个例子，帮助你了解LTORG 的使用，看不懂可跳过，反正也不太重要。

　　　　　　　　LDR  R0,  =0xAABBCCDD
　　　　　　　　EOR R1 ,R1,R0
　　　　　　　　B  SUB _pro
　　　　　　　　LTORG　　　　　　　　　　　　；声明一个数据缓冲池用来存储0xAABBCCDD

　　SPACE的作用就如上边所说，具体使用例子如下：

　　　　　　　　AREA Data,DATA,READWRITE
　　　　　　　　DataBuf SPACE 1000
　　　　　　　　…

　　MAP与FIELD也是一起使用的，它俩有点像C语言中的结构体，具体例子如下，自行理解。
　　　　　　　　MAP 0x300　　　　　　　　 ；定义一个结构化的内存表，首地址固定为0x300，包含4个域
　　　　　　　　　　Fdata1 FIELD 4　　　　  ；Fdata1 长度为4字节
　　　　　　　　　　Fdata2 FIELD 8　　　　  ；Fdata2 长度为8字节
　　　　　　　　　　Fdata3 FIELD 100　　　 ；Fdata3 长度为 100 字节
　　　　　　　　　　Fdata4 FIELD 200　　　 ；Fdata4 长度为 200 字节

三、指令集类型标识

　　指令集类型标识伪操作用来告诉编译器所处理的是32 位的ARM 指令还是16 位的Thumb 指令，实现这一操作的操作符有ARM 、CODE32 、THUMB、CODE16。其中ARM CODE32指示编译器将要处理的是 32 位的 ARM 指令，而THUMB和CODE16指示编译器将要处理的是 16 位的 Thumb 指令。具体例子如下：

　　　　　　　　　　AREA ToThumb,CODE,READONLY
　　　　　　　　　　ENTRY
　　　　　　　　　　ARM　　　　　　　　　　　　　　　　;注意这里
　　　　　　　　start
　　　　　　　　　　ADR R0,into_thumb+1
　　　　　　　　　　BX R0
　　　　　　　　　　THUMB　　　　　　　　　　　　　　　;注意这里
　　　　　　　　　　into_thumb
　　　　　　　　　　MOVS R0,#10

　　　　　　　　　　…

四、其他类型伪操作

　　下边主要讲四种相对常用又简单的伪操作，由于内容相对简单，具体示例统一在文末的综合示例中给出。

　　（1）段属性定义伪操作AREA

　　（2）源程序结尾标识END

　　（3）声明程序的入口点ENTRY

　　（4）定义常量或标号名称EQU

　　AREA 用于定义一个代码段或数据段， AREA  伪操作指示汇编器汇编新的代码段或数据段。

　　END 伪操作用于通知编译器已经到了源程序的结尾。相当于汉语中的句号吧。

　　ENTRY 伪操作用于指定汇编程序的入口点。在一个完整的汇编程序中（一个程序可以包含多个源文件）至少要有一个ENTRY, 但在一个源文件里不能使用多个ENTRY。

　　EQU 伪操作用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称。

五、综合示例

　　该例子综了以上学习的伪指令和伪操作，主要作用是将src中内容复制到dst中。