ARM彙編中的ldr和adr的區別及其在uboot中相關源碼的分析

ARM彙編中的ldr和adr的區別及其在uboot中相關源碼的分析ARM彙編有ldr指令以及ldr、adr偽指令，它們都可以將標號運算式作為運算元，下面通過分析一段代碼以及對應的反組譯碼結果來說明它們的區別。

ldr r0, _startadr r0, _startldr r0, =_start_start:b _start

編譯的時候設定 RO 為 0x30000000，下面是反組譯碼的結果：

0x00000000: e59f0004 ldr r0, [pc, #4] ; 0xc0x00000004: e28f0000 add r0, pc, #0 ; 0x00x00000008: e59f0000 ldr r0, [pc, #0] ; 0x100x0000000c: eafffffe b 0xc0x00000010: 3000000c andcc r0, r0, ip

1．ldr r0, _start

這是一條指令，從記憶體位址 _start 的位置把值讀入。在這裡_start是一個標號（是一個相對程式的運算式），組譯工具計算相對於 PC 的位移量，並產生相對於 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，因此可以在和_start標號的相對位置不變的情況下移動。
2．adr r0, _start

這是一條偽指令，總是會被組譯工具彙編為一個指令。組譯工具嘗試產生單個 ADD或 SUB 指令來裝載該地址。如果不能在一個指令中構造該地址，則產生一個錯誤，並且彙編失敗。在這裡是取得標號_start 的地址到 r0，因為地址是相對程式的，因此ADR產生依賴於位置的代碼，在此例中被彙編成：add r0, pc, #0。因此該代碼可以在和標號相對位置不變的情況下移動；假如這段代碼在 0x30000000 運行，那麼 adr r0, _start 得到 r0 = 0x3000000c；如果在地址 0 運行，就是 0x0000000c 了。
通過這一點可以判斷程式在什麼地方運行。U-boot中那段relocate代碼就是通過adr實現當前程式是在RAM中還是flash中，下面進行簡要分析。

relocate:/* 把U-Boot重新置放到RAM */adr r0, _start/* r0是代碼的當前位置，adr偽指令，彙編器自動通過當前PC的值算出 如果執行到_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中指定的值為0x37D80000，即u-boot在把代碼拷貝到RAM中去執行的程式碼片段的開始) */ldr r1, _TEXT_BASE/* 測試判斷是從Flash啟動，還是RAM。此句執行的結果r1始終是0x37D80000，因為此值是又編譯器指定的(ads中設定，或-D設定編譯器參數) */cmp r0, r1/* 比較r0和r1，調試的時候不要執行重定位 */

3．ldr r0, =_start

這是一條偽指令，是一個相對程式的或外部的運算式。組譯工具將相對程式的標號運算式 label-expr 的值放在一個文字池中，並產生一個相對程式的 LDR 指令來從文字池中裝載該值，在此例中產生的指令為：ldr r0, [pc, #0]，對應文字池中的地址以及值為：0x00000010: 3000000c。如果 label-expr 是一個外部表格達式，或者未包含於當前段內，則組譯工具在目標檔案中放置一個連結程式重定位命令。連結程式在連結時產生地址。因此取得的是標號 _start 的絕對位址，這個絕對位址（運行地址）是在串連的時候確定的。它要佔用 2 個 32bit 的空間，一條是指令，另一條是文字池中存放_start 的絕對位址。因此可以看出，不管這段代碼將來在什麼地方運行，它的結果都是 r0 =0x3000000c。由於ldr r0, =_start取得的是_start的絕對位址，這句代碼可以在_start標號的絕對位置不變的情況下移動；如果使用寄存器pc在程式中可以實現絕對轉移。總結

1. LDR指令是從儲存空間中裝載一個數到寄存器中，即將某個地址中的資料裝載到寄存器中。編譯時間是將基於PC的位移量的地址中資料轉載到寄存器中
2. LDR偽指令在彙編時，其實是將標號的地址值儲存在一個文字池中，編譯時間產生一條LDR指令將文字池地址中的資料傳送到寄存器中，也就是標號的地址。標號的地址和串連地址相關
3. ADR偽指令傳送的基於PC的地址