ARM微处理器的指令集概述（五）—— LDR和ADR分析

ADR的定义为：小范围的地址读取伪指令，ADR指令将基于PC相对偏移的地址值读取到寄存器中，在编译源程序时ADR伪指令被编译器 替换成一条合适的指令。通常，编译器用一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR伪指令的功能，若不能用一条指令实现，刚产生错误。

在如上的定义中，有两个关键信息：⑴将基于PC相对偏移的地址值读取到寄存器中；⑵被编译器替换成一条合适的指令。ADR指令只能将地址值读取到寄存器中，而不能是其它的立即数，并用只能用一条指令。

如果在汇编程序中使用ADR R1,ResetHandel语句，其中ResetHandel是汇编程序中的一个标签，此条伪指令的作用是把ResetHandel标签所在的指令地址 读取到寄存器R0中。当汇编器对此条伪指令进行编译的时候，将会编译成机器码：0xE28F100C，转换成二进制就是1110 0010 1000 1111 0001 0000 0000 1100，下面对这个机器码进行分析：

根据上面的分析，可以看到，编译器在编译的时候把ADR伪指令编译成一个ADD R1,PC,Immediate指令，其中Immediate是一个立即数，数值是ResetHandel语句和此条伪指令之间的差值，由编译器自动算 出。由于立即数寻址的约束，这个Immediate存在一定的约束，所以会出现定义中所说的不能用一条指令实现。

LDR说的定义为：大范围地址读取伪指令，LDR伪指令用于加载32们的立即数或一个地址值到指定寄存器。在汇编编译源程序时，LDR伪指令被编译 器替换成一条合适的指令。若加载的常数未超出MOV或者MVN的范围，刚使用MOV或MVN指令代替该LDR伪指令，否则汇编器将常量放入字池，并使用一 条程序相对偏移的LDR指令从文字池读出常量。

        与ARM指令的LDR相比，伪指令的LDR的参数有"="号。

        在如上的定义中，有三个关键信息：⑴用于加载32们的立即数或一个地址值到指定寄存器；⑵被编译器替换成一条合适的指令；⑶优先使用MOV或MVN指令代替该指令。

        如果使用MOV指令，那就使用立即数寻址的方式，但是立即数寻址存在一个范围白约束，所以不是所以的常数都可以使用立即数寻址白方式。当不能使用立 即数寻址方式时，就把常量放入文字池，使用一条程序相对于PC寻址的LDR指令把文字池的内容读取到寄存器中。立即数和地址值的操作方式是一样的。

        如果有伪指令：LDR R0,=0x123456。那编译器在编译该伪指令的时候将会编译成机器码：1110 0101 1001 1111 0000 0000 0001 0100，下面对这个机器码进行分析：

由上面分析可知，伪指令LDR R0,=0x123456其实就是被编译成LDR R0,[PC,Immediate]。其中立即数0x123456被储存在一个文字池中，他的地址和指令LDR R0,[PC,Immediate]的地址之前差了Immediate。因此指令LDR R0,[PC,Immediate]就可以把立即数0x123456读取到R0中了。

原文：http://tanglei9098.blog.163.com/blog/static/502021152010312104430781/

LDR 是ARM中的指令，也是伪指令。

当用 LDR r, =imd  // r 为寄存器， imd为立即数

LDR 是一条伪指令。编译器会根据 立即数的大小，决定用 ldr 指令或者是mov或mvn指令。

当imd能用mov或者mvn操作时，就将它翻译成一条mov或mvn指令。当imd大于mov或mvn能够操作的数时，编译器会将imd存在一个内存单元中，然后再用一条ldr指令加载这个内存单元的的值到寄存器中。

LDR r, label  和 LDR r, =label的区别：

LDR r, =label 会把label表示的值加载到寄存器中，而LDR r, label会把label当做地址，把label指向的地址中的值加载到寄存器中。

譬如 label的值是 0x8000， LDR r, =label会将 0x8000加载到寄存器中，而LDR r, label则会将内存0x8000处的值加载到寄存器中。

ADR 和 ADRL 伪指令：

ADR 和 ADRL 伪指令用于将一个地址加载到寄存器中。

ADR为小范围的地址读取伪指令。ADR指令将基于PC相对偏移的地址值读取到寄存器中。在汇编编译源程序时，ADR伪指令被编译器替换在一条合适 的指令，通常，编译器用一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR伪指令的功能，若不能使用一条指令实现，则产生错误。其能加载的地址范围，当为字节对齐 时，是-1020~1020，当为非字对齐时在-255~255之间。

ADRL是中等范围的地址读取指令。会被编译器翻译成两条指令。如果不能用两条指令表示，则产生错误。

ADRL能加载的地址范围当为非字节对齐时是-64K~64K之间；当为字节对齐时是-256K~256K之间。