說說arm彙編的ldr偽指令
我們知道arm cpu中有一條被廣泛使用的指令ldr，它主要是用來從儲存器（確切地說是位址空間）中裝載資料到通用暫存器。但不論是armasm還是gnu arm as，都提供了一條與之同名的偽指令ldr，而在實際中使用該偽指令的情況也較多，那他們有什麼不同呢？下面我談談我的理解。
由於我使用gnu工具鏈，所以以下的內容都以gnu as的arm語法為準。
ldr偽指令的語法形式如下：
ldr , =
這個常量表示式中可以包含label（在arm彙編中label會在連線時解釋為乙個常數），且其中的常數前不加#符號。
範例demo.s： .equ stack_base, 0x0c002000
.equ stack_size, 0x00001000
.text
ldr sp, = stack_base
ldr sl, = stack_base - stack_size
ldr pc, = entry
這是乙個合法的彙編檔案，它把堆疊基址設為0x0c002000，棧限設為0x0c001000，然後跳到entry所標識的c程式中執行。
下面我們假設符號「entry」的位址為0x0c000000。
我們如果把上面**寫成： .text
mov sp, #0x0c002000
mov sl, #0x0c001000
mov pc, #0x0c000000
彙編器會報錯：
demo.s: assembler messages:
demo.s:2: error: invalid constant -- `mov sp,#0x0c002000'
demo.s:3: error: invalid constant -- `mov sl,#0x0c001000'
說起這個錯誤的原因可就話長了，簡而言之是因為risc有乙個重要的概念就是所有指令等長。在arm指令集中，所有指令長度為4位元組（thumb指令是2位元組）。那問題就來了，4位元組是不可能同時存的下指令控制碼和32位立即數的，那麼我要把乙個32位立即數（比如乙個32位位址值）傳送給暫存器該怎麼辦？
risc cpu提供乙個通用的方法就是把位址值作為資料而不是**，從儲存器中相應的位置讀入到暫存器中，待會我們會看到這樣的例子。
此外arm還提供另一種方案。由於傳送類指令的指令控制碼部分（cond, opcode, s, rd, rn域）占去了20個位元組，那能提供給立即數的就只剩12個位了。
arm並未使用這12個位來直接存乙個12位立即數，而是使用了類似有效數字一樣的概念，只存8個位元組的有效位和乙個4位的位偏移量（偏移單位為2）。這個東西在arm被叫做術語immed_8，有興趣的人可以找資料了解一下，到處都有介紹。
可以看出arm的這個方法能直接使用的立即數是相當有限的，像0xfffffff0這樣的數顯然無法支援。別著急，arm的傳送類指令中還有乙個mvn指令可以解決該問題。顯然0x0000000f是乙個有效立即數，mvn會先將其取反再傳送，這樣有效立即數的範圍又擴充了一倍。
可就算如此仍有大量的32位立即數是無效的，比如上面那個例子中的0x0c002000和0x0c001000。面對這種問題一是使用risc的通用方法，二是分次載入。
比如可以這樣載入0x0c002000： .text
mov sp, #0x0c000000
add sp, sp, #0x00002000 或者： .text
mov sp, #0x0c000000
orr sp, sp, #0x00002000
感覺很狡猾是吧，呵呵。但是要注意它和方法一的一大區別：需要多條指令。那麼在一些對指令數目有限制的場合就無法使用它，比如異常向量表處要做長跳轉（超過±32mb）的話就只能用方法一；還有就是在同步事務中該操作不是原子的，因此可能需要加鎖。
扯了這麼多再回到ldr偽指令上來。顯然上面的內容是複雜繁瑣的，如果然程式設計師在寫程式的時候還要考慮某個數是不是immed_8一定超級麻煩，因此為了減輕程式設計師的負擔才引入了ldr偽指令。
你一定很好奇第一段**demo.s被gnu as變成了什麼，好，讓我們在linux環境下執行下面的命令：
arm-elf-as -o demo.o demo.s
arm-elf-objdump -d demo.o
結果： demo.o: file format elf32-littlearm
disassembly of section .text:
00000000 <.text>:
0: e59fd004 ldr sp, [pc, #4] ; c <.text+0xc>
4: e59fa004 ldr sl, [pc, #4] ; 10 <.text+0x10>
8: e59ff004 ldr pc, [pc, #4] ; 14 <.text+0x14>
c: 0c002000 stceq 0, cr2, [r0]
10: 0c001000 stceq 0, cr1, [r0]
14: 00000000 andeq r0, r0, r0
disassembly of section .data:
由於entry還沒連上目標位址，objdump反彙編會認為是0，我們先不管它。另外兩條ldr偽指令變成了實際的ldr指令！但目標很奇怪，都是[pc, #4]。那好我們看看[pc, #4]是什麼。
我們知道pc中存放的是當前指令的下下條指令的位置，也就是. + 8。那麼上面的第一條指令ldr sp, [pc, #4]中的pc就是0x8，pc + 4就是0xc，而[0xc]的內容正是0x0c002000；同理，第二條ldr指令也是如此。顯然這裡ldr偽指令採用的是risc通用的方法。
另外要說的是，如果ldr的是乙個immed_8或者immed_8的反碼數，則會直接被解釋成mov或mvn指令。如ldr pc, = 0x0c000000會被解釋成mov pc, 0x0c000000。
最後一點補充，我發現arm-elf-gcc通常都用累加法。如c語句中的i = 0x100ffc04;會變成類似於以下的語句：
mov r0, #0x10000004
add r0, r0, #0x000ff000
add r0, r0, #0x00000c00
...原因不詳。
ARM彙編中LDR偽指令和LDR指令
arm是risc結構，資料從記憶體到cpu之間的移動只能通過l s指令來完成，也就是ldr str指令。比如想把資料從記憶體中某處讀取到暫存器中，只能使用ldr比如 ldr r0,0x12345678 就是把0x12345678這個位址中的值存放到r0中。而mov不能實現這個功能，mov只能在暫存器...
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