Różnice między instrukcjami 'mov' a 'ldr' w kodach startowych ARM - wyjaśnienie

Thu Sep 21, 2006 12:50 pm   

Witam.
Przyglšdam się kodm startowym do arm i nie rozumiem
dlaczego raz stosuje się instrukcję ldr, a raz mov?
Np w takim przypadku;

mov r0, #0x10

ldr r0, =0x10

Czym to wogóle się różni?

Dzięki za odpowiedz
Pozdrawiam
Paweł

Thu Sep 21, 2006 10:02 pm   

Pawel napisał(a):

[quote:cad1f6cf1c]Przyglšdam się kodm startowym do arm i nie rozumiem
dlaczego raz stosuje się instrukcję ldr, a raz mov?
Np w takim przypadku;

mov r0, #0x10

ldr r0, =0x10

Czym to wogóle się różni?
[/quote:cad1f6cf1c]
MOV jest instrukcjš wbudowanš w procesor (standardowo ) i ma sporo
ograniczeń, np. nie umie załadować wartoœci 32-bitowej podanej w kodzie
rozkazu prosto do rejestru. AFAIR dysponuje tylko wartoœciš 8-bitowš i
ew. przesunięciem (czyli np. może załadować do rejestru wartoœci 0x50 i
0x5000 ale nie może 0x12345). Jest także instrukcja MVN, która ładuje do
rejestru negację wartoœci obecnej w kodzie rozkazu - przez to można
zapisać do rejestru np. wartoœć 0xffffffff.

LDR jest instrukcjš przesyłajšcš wartoœć z pamięci do rejestru. Może
ładować 32 bity (LDR), 16 bitów (LDRH) lub 8 bitów (LDRB). Może też
dokonywać postinkrementacji wskaŸnika lub predekrementacji, przesyłać
wiele wartoœci naraz (do kilku rejestrów), być wykonywana warunkowo.
Asembler ARMa jest naprawdę potężny. :)

LDR w połšczeniu ze znakiem równoœci '=' i wartoœciš stanowi magiczne
makro, konwertowane przez asembler na najbardziej optymalnš postać -
instrukcję MOV lub MVN jeżeli się da albo załadowanie liczby z pamięci
programu (stała do załadowania jest umieszczana nieco dalej, za bieżšcš
funkcjš).

Czyli najbardziej optymalnie do ładowania stałych zawsze używać LDR ze
znakiem '=' a asembler sam wybierze najlepsze rozwišzanie. Oczywiœcie
nie ominiesz instrukcji MOV gdy chcesz zrobić proste przesłanie z
rejestru do rejestru.

--
Adam Dybkowski
http://www.amwaw.edu.pl/~adybkows/

Uwaga: przed wysłaniem do mnie maila usuń cyfry z adresu.

Fri Sep 22, 2006 6:02 am   

Dzięki za odpowiedz. Rzeczywiœcie nie można załadować mov
do r0 więcej niż #256.

Mam jeszcze jedno pytanie po przeczytaniu jakiegoœ tutoriala
nie do końca rozumiem wartoœć licznika rozkazów PC.

Napisane jest że w zwišzku z pipeline przechowuje on zawsze adres rozkazu
o 2 rozkazy do przodu względem tego który aktualnie wykonuje.

np: pierwsza instrukcjia powoduje załadowanie do R0 wartoœci (kodu rozkazu)
spod adresu 0x8, a nie 0x00

0x00000000 ldr R0, [PC]
0x00000004 ldr R1,=1
0x00000008 ldr R2,=2

Z drugiej strony piszš że wykonanie instrukcji BL powoduje skok
i zapisanie w LR wartoœci PC+4 (adresu powrotu, adresu następnej
instrukcji).
Czyli w poniższym przykładzie powinien być to adres 0x4.
Ale przecież z wczeœniejszego przykładu wynika że w PC jest aktualnie
0x8, a jak jeszcze dodać 4 to będzie 0xC.

0x00000000 bl skok
0x00000004 ldr r0,=1
0x00000008 ldr r1,=2
0x0000000C ldr r2,=3
skok:

Więc nie kumam co będzie zapisane w LR 0x4 czy 0xc?
Czy przed powrotem ze "skok" trzeba zmniejszyć odpowiednio LR i dopiero
załadować do PC czy bez zmniejszania?

Jeszcze raz dzięki za odpowiedŸ.
Pozdrawiam Paweł

Fri Sep 22, 2006 10:55 pm   

Pawel napisał(a):


Aby wrócić z funkcji wystarczy przeładować lr do pc i będzie dobrze.
Czyli: "mov pc, lr".
Z tego co pamiętam, wykorzystanie wartoœci rejestru pc (np. przy skoku
albo skopiowaniu do innego rejestru) daje adres 8 bajtów dalej niż
obecnie wykonywana instrukcja czyli kod "mov r0, pc" umieszczony pod
adresem 0 spowoduje załadowanie do r0 stałej 8. Rozkaz taki jak "bl"
działa poprawnie bo praca pipeline jest bardzo zależna od typu rozkazu
(skoki sš wykonywane dłużej niż np. instrukcja mov). Długo by tu
tłumaczyć - proponuję œcišgnšć dokładne opisy asemblera i architektury
7TDMI ze strony ARM'a i wgłębić się w rozdział dotyczšcy pipeline. Albo
nie tracić na to czasu tylko przejœć jak najszybciej na pisanie
programów w języku C - a na spokojnie analizować kod wygenerowany przez
kompilator aby obczaić "co i jak" się zwykle robi.

--
Adam Dybkowski
http://www.amwaw.edu.pl/~adybkows/

Uwaga: przed wysłaniem do mnie maila usuń cyfry z adresu.

Sat Sep 23, 2006 1:51 pm   

Pawel wrote:
....


Instrukcja BL (branch and link) jest traktowana specjalnie. Podczas jej
dekodowania od wartoœci (wczeœniej) umieszczonej w LR (R14) jest odejmowana
liczba 4 - właœnie po to, aby uproœcić instrukcję powrotu z funkcji (return).
Dzięki temu zamiast SUB PC,R14,#4 można napisać wprost MOV PC,R14.
I dlatego przy powrocie z przerwania obowišzuje "siermiężne" SUB PC,R14,#4, bo
mechnizm predekodowania (prefetch), z oczywistych powodów, nie działa w momencie
wykonywania skoku do adresu procedury obsługi przerwania.

A tak wogóle (jakbyœ chciał dowiedzieć się więcej) to jest to opisane w sekcji
6.2 ARM7TDMI Technical Reference Manual.

Pozdrawiam,
--
Artur Lipowski