ARM指令adr和ldr的区别

很多人在写简单的裸机代码或分析uboot时，常常遇到adr和ldr指令。却分不清这2者的区别，现在谈谈adr与ldr指令。先写启动代码start.S。

.text

.globl _start

_start:

    ldr r0, test

    adr r0, test

    ldr r0, =test

    nop

test:

    nop

Makefile文件内容如下：

all : start.S

arm-linux-gcc -c -o start.o start.S

arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 -g start.o -o start_elf

arm-linux-objcopy -O binary -S start_elf start.bin

arm-linux-objdump -D -m arm start_elf > start.dis

clean:

rm -f *.dis  *.bin  start_elf  *.o

反汇编start.S得到start.dis：

file format elf32-littlearm

Disassembly of section .text:

00000000 _start:

0: e59f0008 ldr r0, [pc, #8]; 10 test

4: e28f0004 add r0, pc, #4; 0x4

8: e59f0004 ldr r0, [pc, #4]; 14.text+0x14

c: e1a00000 nop (mov r0,r0)

00000010 test:

10:e1a00000 nop (mov r0,r0)

14:00000010 andeq r0, r0, r0, lsl r0

1、先分析第一条指令ldr r0,test被编译成ldr r0, [pc, #8]，即到当前PC+8的存储器取值，运行第一条指令时，PC其实已经是8了（流水线决定的）。那么8+8等于0x10，所以r0等于e1a00000，此指令的作用就是读取test地址处存放的值。由于此处放了一条nop，即得到nop的机器码。

2、第二条adr r0,test被编译成add r0, pc, #4 这显然是依赖程序执行到此处的PC值。ADR是小范围地址读取伪指令，会将基于PC 相对偏移的地址值读取到寄存器中，此指令在4地址，PC是4+8=0xc再加4，于是r0=0x10。从结果上来看，test自身的值（标号值），被读到了r0，这个值是以PC为参考的，也就是test对应的指令（第二个nop）当前的地址。r0=（标号test的地址与此指令的距离差）+（此指令的地址）=（（0x10-0x4=12）+（4））=16=0x10。假如在0x30000000以上运行，r0=（（12）+（0x30000004））= 0x30000010。

3、ldr r0,=test被编译成两个字，一个指令，一个文字池。执行到这里PC=8, 8+8+4=0x14，所以在14地址取值，编译器在14地址处放了0x00000010，0x00000010是test的值，假如在Makefile指定连接地址是0x30000000，那么编译器放在这里的就是0x30000010，可见，这个值是编译时确定的。最后一行andeq r0, r0, r0, lsl r0大概是编译器的机械动作，把一个数字翻译成了指令。