LDR指令解析

最新推荐文章于 2025-04-19 11:29:34 发布

学编程的天线工程师

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文章标签： arm开发

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前言

ARM中LDR使用频繁，初上手会有些理解困难的地方，本文章结合一段小代码解析LDR指令的使用。

提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、LDR指令是什么

LDR Rn, label1

LDR指令负责将label1所代表的存储器中数据搬移到内部寄存器Rn中。指令使用方式有：

LDR R0，[R1] ；R1中代表存储器地址，在存储器中将R1地址处的数据加载到寄存器R0中。

LDR R0，=0x00000040 ；将立即数装入R0中，如果立即数小，该指令等效 MOV R0,#64,如果立即数很大比如占据32bit，那么该指令将变成伪指令，见下条。

LDR R0，=0xF0000000 ；立即数很大，无法将立即数和指令合并成32bit，指令会被编译器拆分为LDR R0, [PC, #offset]; .word 0xF00000000两条指令，即先将立即数利用.word指令存储在该LDR指令附近，编译器计算立即数与当前正在执行指令PC（program counter）指针的偏差offset，注意ARM是流水线指令，采用取指令，译指令和执行指令。

LDR R0，label；将label标号所代表的寄存器地址中数据装在到R0。

二、代码分析

1.示例代码

代码如下（示例）：

.text
.global _start
_start:
    LDR r0,=0x00001000  
    LDR r0,abc
abc: .word 0x00000040
    LDR r0,whs
whs: .word abc
/* no use code below*/
mov r0,r1
mov r1,r0
loop:
    b loop

反汇编后的代码

start.elf：     文件格式 elf32-littlearm


Disassembly of section .text:

00000000 <_start>:
   0:    e3a00a01     mov    r0, #4096    ; 0x1000
   4:    e51f0004     ldr    r0, [pc, #-4]    ; 8 <abc>

00000008 <abc>:
   8:    00000040     andeq    r0, r0, r0, asr #32
   c:    e51f0004     ldr    r0, [pc, #-4]    ; 10 <whs>

00000010 <whs>:
  10:    00000008     andeq    r0, r0, r8
  14:    e1a00001     mov    r0, r1
  18:    e1a01000     mov    r1, r0

0000001c <loop>:
  1c:    eafffffe     b    1c <loop>

Disassembly of section .ARM.attributes:

00000000 <.ARM.attributes>:
   0:    00001e41     andeq    r1, r0, r1, asr #28
   4:    61656100     cmnvs    r5, r0, lsl #2
   8:    01006962     tsteq    r0, r2, ror #18
   c:    00000014     andeq    r0, r0, r4, lsl r0
  10:    412d3705             ; <UNDEFINED> instruction: 0x412d3705
  14:    070a0600     streq    r0, [sl, -r0, lsl #12]
  18:    09010841     stmdbeq    r1, {r0, r6, fp}
  1c:    地址 0x000000000000001c 越界。

LDR r0,=0x00001000 对应0: e3a00a01 mov r0, #4096装载立即数且立即数很小，可直接对应MOV指令0：e3a00a01代表存储器地址0x00000000处存有指令e3a00a01，占用4字节。

LDR r0,abc对应4:e51f0004 ldr r0, [pc, #-4]; 8 <abc> 标号label abc编译后数值为8（0x00000008)因为ARM是取指-译指-执行指令流水线结构，当LDR r0,abc位于地址4处执行指令时，当前PC应该等于0xC处，所以PC，#-4应该等于8，正好是我们立即数0x00000040的存储地址。

LDR r0,whs 和whs: .word abc这两个指令在编译完成后变成LDR r0,whs whs和.word 0x8

立即数0x8也就是abc编译后确定的值，即abc=0x8存储在 10: 00000008处，也就是地址0x10处。