armv7-m裸机ldr / str符号存储器

Question

所以我知道关于arm的ldr / str问题不胜枚举。也许这是另一种转折（不太可能），或者我只是缺少了一些东西（更可能。）

所以这是裸机，我想在内存中加载/存储一些变量。而且因为我坚持要给它起个名字。我可以天真地写：

.section .bss
var: .word 0

.section .text
str r0, var 

（（具有一个自定义链接脚本，该脚本将.bss放在ram中，并将.text放在flash中）

原因这是行不通的，因为指令是32位的，并且只占一些较小的立即数。我正在谈论的指令实时存储在0x8000000 + x的Flash中，变量将存储在0x20000000 + y的内存中。

手动，我知道很多解决方法：

• 将变量地址存储为常数（varaddr: .word 0x2001234; ldr r1, [pc,#varaddr]; str r0, [r1]）
• 将ram-base加载到寄存器中并对其进行相对寻址（ldr r1, #0x20000000; str r0, [r1,#varoffset]）
• 通过算术（mov r1, #0x2000000; add r1, #offset / orr / movw / movt something）构造地址
• 当然还有更多

所有这些变体都可以使用，但是这些变体中的任何一个都不能让我使用我真正想使用的标签。

所以我在这里想念什么。我对链接描述文件和标签的看法是否虚假？我有没有看到的一些汇编器功能？完全不同吗？

Answer 1

可以在静态存储中为变量使用符号名的一种方法是为变量定义结构。这使您可以将结构的基地址加载到寄存器中，然后使用相对于基地址的符号名称访问结构成员。例如，您可以这样做：

        .struct 0          @ start a new structure
foo:    .skip 4            @ length of foo
bar:    .skip 4            @ length of bar
baz:    .skip 4            @ length of baz
len:                       @ total length of the structure

        .section .bss      @ switch to the BSS (uninitialised data) section
        .balign 4          @ align to 4 bytes
variables:
        .space len         @ reserve space for your variables

        .section .text     @ switch to the text (code) section

        ...
        ldr r0, =variables @ load r0 with the base address of your variables
        ldr r1, [r0+#foo]  @ access foo
        str r2, [r0+#bar]  @ access bar
        ldr r3, [r0+#baz]  @ access baz

这几乎是您在静态存储中最接近变量的符号名称的位置。如果变量在堆栈上，则可以使用类似的方法，将帧指针（或堆栈指针）用作基地址。 .struct的操作数是该结构的基地址，您可以为其选择任意值。

关于movw和movt。与不需要ldr ..., =...的某些微体系结构相比，它们在性能上有微小的优势，因为它们不需要将数据提取到文本部分。据我所知，这对armv7-m目标没有影响；同样，与movw和movt操作数相比，ldr和=消耗两个额外的字节。因此，我建议您坚持使用ldr和=操作数。 movw和movt的用法如下：

        movw r0, :lower16:foo  @ load lower 16 bit of foo's address into r0
        movt r0, :upper16:foo  @ or higher 16 bit of foo's address into r0

这两个必须按此特定顺序发出，因为movw会清除高16位。前缀:lower16:和:upper16:选择适当的重定位类型，仅参考符号地址的低16位和高16位。您可以创建一个宏以使其更易于键入：

        .macro addr reg, sym
        movw \reg, :lower16:\sym
        movt \reg, :upper16:\sym
        .endm

这可以让您写

        addr r0, foo

以生成前述的movw和movt对。