ARM汇编指令集3 --汇编伪指令

ARM汇编指令集3 --汇编伪指令

                                               --参考朱有鹏裸机编程

1、协处理器和协处理器指令详解

什么是协处理器？协处理器的功能？

（1）MCR   &  MRC

MRC  ：用于读取CP15中的寄存器

MCR：  用于写入CP15中的寄存器

（2）什么是协处理器？

1、SOC内部另一个处理核心，协助主CPU实现某些功能，被主CPU调用执行一定的任务。

2、ARM设计上支持多达16个协处理器，但是一般的SOC只实现其中的CP15

3、协处理器和MMU、CACHE、TLB等处理有关，功能上和操作系统的虚拟地址映射，Cache管理等有关。

（3）怎么使用MCR & MRC

MRC & MCR的使用方法：

ARM  Cp 15协处理器

 

使能MMU

Mrc（读）  p15 , 0, r0, c1,c0 ,0

Mcr {<cond>} p15,<opcode_1> , <Rd>,

<Crn>, <Crm>,{<opcode_2>}

 

Rd:  ARM 的普通的寄存器,不能是R15

Crn:CP15的寄存器，合法值是C0~C15

CRM：CP15的寄存器，一般设为C0

Opcode_2:0

PS：对于协处理器学习的要点，不必深究，将UBOOT中和Kernel中起始代码中的一般操作搞明白就可以了。

2、只看一般的用法，不详细区分参数的细节，否则会陷入很多复杂的未知

3、关键在于理解，而不是死记硬背

2、LDM、STM批量处理的指令

从UBOOT搬到别的地方，做一个重定位的时候。

LDR、str每一个周期只能访问4字节的内存，如果需要批量读取，写入

内存的速度太慢，解决方案是：

STM、LDM（load register mutiple）

并行处理的，是为了提高频繁的大量的数据读取和写入的时候。

Stmia  sp,{r0 - r12}

将r0存入sp指向的内存处（假设为0x30001000）

然后地址+4（即指向0x30001004）,将r1存入该地址，然后地址再+4（指向0x30001008）

直到r12内容放入(0x3001030)

在一个访问周期同时完成13个寄存器的读写。

（单周期多寄存器访问）

把SP理解为数组名

3、几种指令的后缀

ia:                               先传输，再地址+4

ib：                             先地址+4，再传输

da                                先传输，再地址+4

db:                               先地址-4，再传输

fd:                                满栈的递减堆栈

ed:                               空递减堆栈

Fa                                 满递减堆栈

ea                                 空递减堆栈

4/4种堆栈的形式

空栈：

栈指针指向空位，每次存入时可以直接存入然后栈指针移动一格，而取出的时候需要先移动一格才能取出。

（存储的地方是空的，先存后放）

满栈：

栈指针指向栈中最后一格数据，每次存入时需要先移动栈指针一格再存入；取出时可以直接取出，然后再移动栈指针。

（SP始终指向的是我们栈中满了的地方）

（SP+1，先指针的移动，再存储数据）

增栈：

栈指针移动时向地址增加的方向移动的栈

（可以往地址更大的地方移动）

减栈：

栈指针移动时向地址减少的方向移动的栈

（可以往地址更小的地方移动）

5、ARM汇编的部分伪指令

（1）指令经过编译之后会生成机器码，但是伪指令经过编译之后就消失了。

伪指令意义在于指导编译过程。

伪指令是和具体的编译器有关的，我们嵌入式开发就是用GNU工具链，

因此学习GNU环境下的汇编的伪指令

（2）在GCC里面，C和汇编是可以互相通用的。

@就是汇编里面注释的，跟C语言中//类似

:以冒号结尾的是标号（标号代表是后面指令的地址）

.点号在GNU汇编中表示当前指令的地址

#立即数前面要加#或者$表示这个是立即数

（3）汇编写一个死循环：

while(1)          C语言（for(;;)）

flag:

            b  flag

常用的GNU伪指令：

.global _start           @给_start外部链接属性,相当于在别的文件定义了，想要在别的文件中使用

.section .text           @指定当前段为代码段，因为代码段是在运行的时候不变的，应该跟数据段分来

.ascii .byte .short .long .word      ：非常类似于我们C语言的数据类型，定义变量的

IRQ_STACK_START:

.word  0x0badc0de

等价于 unsigned int IRQ_STACK_START = 0x0badc0de

 

                  @定义数据

.align 4          @以16字节对齐

.align 2           以4字节对齐 2^2

.balignl 16 0xabcdefgh  @16字节对齐填充

b表示位填充；align表示要对齐，l表示long，以4字节为单位对齐。

 

.equ              @类似于C中的宏定义

最重要的几个伪指令：

Ldr   :大范围的地址加载指令

Adr   :小范围的地址加载指令

Adrl  :中等范围的地址加载指令

Nop   ：空操作

ARM中有一个ldr指令（前面是一个#号），还有一个ldr伪指令（）

Ldr指令：    ldr  r0,#0xff

伪指令：ldr  r0, = 0xff

涉及到合法、非法立即数，涉及到ARM文字池

如果你用等号的话，就不用考虑后面的地址的长度。

如果是一个标号，所以不用=表示。

 

Adr与ldr

Adr编译时会被1条sub或者add指令替代，而ldr编译时会被一条mov指令替代或者文字池的方式处理

adr总是以PC为基准来表示地址，因此指令本身和运行地址有关，可以用来检测程序当前的运行地址在哪里

（这个地址就是一个相对的地址）

ldr加载的地址和链接时给定的地址有关，由链接脚本决定

 

Adr和ldr的差别：ldr加载的地址在链接时确定

而adr加载的地址在运行时决定

所以我们可以通过adr和ldr加载的地址，当前程序是否在链接时指定的地址运行。

跟地址的重定位是有关的