ARM汇编伪指令详解

转自：http://hi.baidu.com/boyshen/blog/item/1e26c965ce1b93fbf6365449.html

ARM汇编程序分析过程中，比较难理解的是他的伪操作、宏指令和伪指令。在读vivi时遇到很多不懂的，所以在此对引导程序中出现伪操作、宏指令和伪指令进行总结， *****************************************************

  一、 GEToption.s // GET和INCLUDE功能相同功能：引进一个被编译过的文件。格式： GET filename 其中：fiename 汇编时引入的文件名，可以有路径名。 GET符号在汇编时对宏定义，EQU符号以及存储映射时是很有用的，在引入文件汇编完以后，汇编将从GET符号后开始。在被引入的文件中可能有GET符号再引入其他的文件。GET符号不能用来引入目标文件。 *****************************************************

二、INTPND EQU 0x01e00004 //EQU可以用“ *”代替，在阅读源程序时注意。功能：对一个数字常量赋予一个符号名。格式：name EQU expression 其中：name 符号名。Expression 寄存器相关或者程序相关的固定值。 使用EQU定义常量，与C语言中用#define定义一个常量相同。

例：num EQU 2 ； 数字2赋予符号num *****************************************************

 三、 GBLL THUMBCODE

 [ {CONFIG} = 16

 THUMBCODE SETL {TRUE}

 CODE32

 |

THUMBCODE SETL {FALSE} ]

 [ THUMBCODE CODE32 ;for start-up code for Thumb mode ] //其中[=IF ，|=ELSE ，]= ENDIF， CODE32 表明一下操作都在ARM状态。这些都是伪操作这段理解为设定THUMCODE的值，然后确定，用户的程序是在ARM状态还是THUM状态。 *****************************************************

四、 MACRO

$HandlerLabel HANDLER $HandleLabel

$HandlerLabel

 sub sp,sp,#4 ;decrement sp(to store jump address)

 stmfd sp!,{r0} ;PUSH the work register to stack

 ldr r0,=$HandleLabel;load the address of HandleXXX to r0

 ldr r0,[r0] ;load the contents(service routine start address) of HandleXXX

 str r0,[sp,#4] ;store the contents(ISR) of HandleXXX to stack

 ldmfd sp!,{r0,pc} ;POP the work register and pc(jump to ISR)

MEND //MACRO……MEND 功能：标志一下宏的定义。

格式：MACRO Macro_prototype MEND

宏表达式的格式如下： {$label} macroname {$ parameter{,parameter2}…}

其中： $ label 参数，在宏使用时，被给定的符号替代。 Macroname 宏的名称，并不一定以一条指令或者符号名开始。 $parameter 在宏使用时，被替代的参数，格式为：$parameter=“default value” 在宏体中，参数如：$parameter和变量一样使用，在被宏引用时，被赋于新值，参数必须用“$”符号加于区别。$label在宏定义内部符号 时很有用，可以看作宏的参数。使用“|”符号作为使用一个参数缺省值的变量，如果使用的是一个空格符串，将省去该变量。在使用内部标志的宏定义中，将内部 标志定义为带后缀的标志，将会很有用。如果在扩展中空间不够，可以作为参数和后继文字之间或者参数之间使用圆点隔开，但在文本和后继参数之间不能使用圆点。宏可以定义局部变量的范围。

宏还可以嵌套使用。例： MACRO $label xmac $p1,$p2 LCLS err $labell,loopl BGE $pl $labell,loop2 BL $p1 BEG $p1 BEG $labell,loop2 MEND *****************************************************

五、 $和$$ //$临时变量替换，若程序中需要用字符$则用$$来表示，通常情况下，包含在两个||之间的$并不表示进行变量替换，但是如果|线是在双引号内，则将进行变量替换。用“.”来分割出变量名的用法， GBLS STR1 GBLS STR2 STR1 SETS "AAA" STR2 SETS "BBB$$STR1.CCC" //汇编后STR2的值为bbAAACCC *****************************************************

六、 IMPORT Main ; The main entry of mon program //该伪操作告诉编译器当前的符号不是在本文件中定义的，在本源文件中可能引用该符号，而不论该源文件是否使用该符号，该符号都将被加入到本源文件中。

格式： IMPORT symbol {[WEAK]} symbol 引用的符号的名称，他是区分大小写的，[WEAK]指定这个选项后，如果symbol所在的源文件中没有被定义，编译器也不会报错。他和EXTERN作用相同，不同之处在于，如果本源文件没有实际引用该符号，该符号将不会被加入到本源文件的符号表中。 *****************************************************

七 、 AREA Init,CODE,READONLY ENTRY //功能：指示汇编器汇编一段新的代码或新的数据区。

格式： name 给出的特定段名。以数字开头，必须加竖线，否则，将报错，例如：|1_Data-Area|。某些名字已保留，如：|C$$code|已经被C编译器用作代码，或者用作与C库相连的代码段。 Attr 段名属性，下列属性是有效的： ALIGN=expression 缺省状态下，AOF段将按4个字节对准，expression可以是2~31之间的整数，该段将按2（上标为expression）字节对准。例如，espression等于 10，该段将按1KB对准。 CODE 特定机器指令，缺省为READONLY。 COMDEF 通用段定义。该AOF段可能包括代码和数据，但必须与其他段名相区别。 COMMON 通用数据段，无须再注释定义任何代码和数据，通常由链接器初始化为零。 DATA 包含数据，但是不包含指令，缺省为READWRITE INTERWORK 表明代码段可以适用ARM/Thumb interworking功能。 NOINIT 表明数据段可以初始化为零，只包含指示符。 PIC 表明定位独立段，可以不修改情况下，在任意地址执行。 READONLY 表明该段可读可写。汇编时，必须至少有一个AREA指示符。使用AREA符号可以将源程序区分，但是必须不重名。通常需要独立的AOF段做为代码或者数据段，较大程序 可以分为多个代码段。AOF段可以定义局部标签的范围，可以使用ROUT符号。如果没有任何的AREA指示符定义，汇编器将会产生名为|$$$$$$$| 的AOF段和一条诊断信息，将限制由于缺少指示符而产生的错误信息，但是并不一定会成功汇编。 *****************************************************

八、 LTORG //LTORG是在此指令出现的地方放一个文本池(literal pool). 在ARM汇编中常用到 ldr r0, =instruction 将地址instruction载入r0 此时编译器将ldr尽可能的转变成mov或mvn指令。 如果转变不成, 将产生一个ldr指令，通过pc相对地址从一块保存常数的内存区读出instruction的值。此内存区既是文本池。一般的, 文本池放在END指令之后的地方。但是, 如果偏移地址大于4k空间, ldr指令会出错(因为ldr的相对偏移地址为12-bit的值). 此时使用LTORG放到会出错的ldr指令附近，以解决此问题。编译器会收集没有分配的ldr的值放到此文本池中。所以必须在LDR指令前后4KB的范围内用LTORG显式地在代码段中添加一个文字池。 *****************************************************

九、 LDR r0,=WTCON ;watch dog disable LDR r1,=0x0 功能：将一个32位常量或地址读取至寄存器。格式： LDR{condition} register,=[expression|Label-expression] 其中： condition 可选的条件代码。 register 读取的寄存器。 expression 数字常量： 如果该数字常量在MOV或MVN指令的范围中，汇编器会产生合适的指令； 如果该数字量不在MOV或MVN指令的范围中，汇编器把该常量于程序后，用程序相关的LDR伪指令读取，PC与该常量的偏移量不得超过4KB。 Label-expression 程序相关的或外部的表达式。汇编器将其存放在程序后的常量库（称为文字池（literal pool））中，用程序相关的LDR伪指令读取，PC与与该常量的偏移量不得超过4KB。 LDR伪指令的使用有两个目的: 对于不能被MOV和MVN指令所读取的立即数,将其变成常量,进行读取。 将一个程序相关的或外部的表达式读取进寄存器中。例: LDR R1, =0xfff LDR R2, =place *****************************************************

十、 DCD 0x11110090 ;Bank0=OM[1:0], Bank1~Bank7=16bit, bank2=8bit; //DCD或“&” 功能： 分配一个或多个字，从4个字节边界开始。格式： {label}DCD expression{,expression}… 其中： expression 可以是：一个数学表达式；一个程序相关的表达式。 如果在Thumb代码中，使用DCD符号定义带标志的数据时则必须使用DATA符号。 按4个字节对准时，DCD符号会在第一个字节之前插入3个字节的空字符，如果无须对准的话，可以使用DCDU符号。例： datal DCD 1,5,20 data2 DCD mem06 data3 DCD glb+4 *****************************************************

 十一、 ALIGN //功能：从1个字边界开始。

格式： ALIGN {expression {,offset-expression} } 其中： expression 2(上标为0)到2（上标为31）之间的任意数幂，当前按2（上标为n）字节对准，如果该参数没有指定，ALIGN将按字对准。 Offset-expression 定义expression指定的对准方式的字节偏移量。使用ALIGN符号，保证程序正确对准。对于Thumb地址，使用ALIGN符号保证其按字对准，例如：ADR Thuub伪指令只能读取字对准的地址。 在代码段出现数据定义符时，使用ALIGE符号。当在代码段使用数据定义符（DCB，DCW，DCWU，DCDU和%），程序计数器PC并不一定按字对准。汇编器会在下一条指令时插入3个字节，保证： ARM状态下按字对准； Thumb状态下按半字对准。 在Thumb状态下，可以使用ALIGN2对Thumb代码按半字对准。 使用ALIGN状态下，还可以充分利用一些ARM处理器的Cache，例如，ARM940T有一个每行4字的Cache，使用ALIGN16按16字节对准，从而最大限度使用Cache。 *****************************************************

十二 、^ _ISR_STARTADDRESS //MAP与"^" MAP用于定义一个结构化的内存表（StorageMAP）的首地址。此时，内存表的位置计数器{VAR}（汇编器的内置变量）设置成该地址值。MAP可以用”^”代替。

语法：MAP expr {,base-register} 其中，expr为数字表达式或者是程序中已经定义过的标号。Base-register为一个寄存器。当指令中没有Base-register时， expr为结构化内存表的首地址。此时，内存表的位置计数器{VAR}设置成该地址值。当指令中包含这一项时，结构化内存表的首地址为expr和Base -register寄存器内容的和。使用说明：MAP伪操作和FIELD伪操作配合使用来定义结构化的内存表结构。

 举例：MAP伪操作 MAP fun ;fun就是内存表的首地址 MAP 0x100,R9 ;内存表的首地址为 R9+0x100 *****************************************************

十三、HandleReset # 4

           HandleUndef # 4

           HandleSWI   # 4 //FIELD和"#" FIELD 用于定义一个结构化的内存表中的数据域。

FIELD 可用“#”代替。语法：{label} FIELD expr 其中：{label}为可选的。当指令中包含这一项时，label的值为当前内存表的位置计数器{VAR}的值。汇编编译器处理了这条FIELD伪操作后。内存表计数器的值将加上expr.expr表示本数据域在内存中所占的字节数。

使用说明：MAP伪操作和FIELD伪操作配合使用来定义结构化的内存表结构。 MAP伪操作定义内存表的首地址。FIELD伪操作定义内存表的数据域的字节长度，并可以为每一格数据域指定一个标号，其他指令可以引用该标号。 MAP伪操作中的Base-registe寄存器值队以其后所有FIELD伪操作定义的数据域是默认使用的，直到遇到新的包含Base-registe项的MAP伪操作需要特别注意的是， MAP伪操作和FIELD伪操作仅仅是定义数据结构，他们并不实际分配内存单元。

由MAP伪操作和FIELD伪操作配合 定义的内存表有3种：基于绝对地址的内存表，基于相对地址的内存表和基于PC的内存表。

举例：基于绝对地址的内存表用伪操作序列定义一个内存表，其首地址为固定的地址8192（0X2000），该内存表中包括5个数据域。 Consta长度为4个字节；constb长为4个字节，x长为8字节；y长为8字节；string长为16字节。这种内存表成为基于绝对地址的内存表。 MAP 8192 ； //内存表的首地址8192（0x2000） Consta FIELD 4 ; //consta 长为4字节，相对位置为0 Constb FIELD 4; //constb长为4字节，相对位置为4 X FIELD 8; // X长为8字节，相对位置为8 Y FIELD 8; // y长为8字节，相对位置为16 String FIELD 16 ;// String为16字节，相对位置为24 在指令中，可以这样引用内存表中的数据域； LDR R0，consta； //将consta地址处对应内存加载到R0上面的指令仅仅可以访问LDR指令前后4KB地址范围的数据域。举例：相对绝对地址的内存表下面的伪操作序列定义一个内存表，其首地址为0与R9寄存器值得和，该内存表中包含5个数据域。这种表称为相对地址的内存表。 MAP 0，R9；//内存表的首地址寄存器R9的值 Consta FIELD 4 ; //consta 长为4字节，相对位置为0 Constb FIELD 4; //constb长为4字节，相对位置为4 X FIELD 8; // X长为8字节，相对位置为8 Y FIELD 8; // y长为8字节，相对位置为16 String FIELD 16;// String为16字节，相对位置为24 可以通过下面的指令访问地址范围超过4KB的数据； ADR R9， Field ; //伪指令 LDR R5，Constb；//相当于LDR R5，[R9，#4] 在这里，内存表中的数据都是相对于R9寄存器的内容，而不是相对于一个固定的地址。通过在LDR中指定不同的基址寄存器的值，定义的内存表结构可以在程序中有多个实例。可多次使用LDR指令，用以实现不同的程序实例。举例：基于PC的内存表 Data SPACE 100 ; //分配100字节的内存单元，并初始化为0 MAP Data；//内存表的首地址为Datastruc内存单元 Consta FIELD 4 ; //consta 长为4字节，相对位置为0 Constb FIELD 4; //constb长为4字节，相对位置为4 X FIELD 8; // X长为8字节，相对位置为8 Y FIELD 8; // y长为8字节，相对位置为16 String FIELD 16;// String为16字节，相对位置为24 可以通过下面的指令访问范围不超过4kb的数据； LDR R5，constb ；相当于 LDR R5,[PC,offset]*****************************************************

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补充：

MAP与FIELD只是定义结构化内存表，并不实际分配内存空间。那他们的作用是什么呢？昨天百度了一下，碰到一个问同样问题的，可惜的是这种细节问题都没人来回答。今天翻阅了一下《ARM体系结构与编程》，发现答案其实早就有了。

举例：           Datastruc          SPACE           280             ;分配280个字节单元

                      MAP                  Datastruc                           ；内存表的首地址为 Datastruc内存块

                      consta               FIELD             4                 ；长度4字节，相对地址0

                      constab             FIELD             4                  ；长度4字节，相对地址4

                         x                     FIELD             8                  ；长度8字节，相对地址8

                         y                    FIELD              8                  ；长度8字节，相对地址16

                     string                FIELD             256                ；长度256字节，相对地址24

很明显MAP与FIELD是配合其它分配内存单元的指令使用的。在这里推荐一下《ARM体系结构与编程》，要搞懂汇编指令细节的朋友可以看下，我自己也在研究。                   --------------------------------          by   sunjy516          2011.6.8

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十四 、 RN 在局部标号中： %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。 T指示编译器搜索宏的当前层次。若F、B没有指定则先向前搜索，再向后搜索。若A、T都没有指定则先从当前层到最高层，比当前层低的不再搜索