第1个ARM裸板程序及引申(第004节_汇编与机器码)【修改机器码点亮led2]

汇编代码如下，点亮 jz2440 LED1 灯

 /** 点亮LED2: gpf5*/.text
.global _start_start:/* 配置GPF5为输出引脚* 把0x400写到地址0x56000050*/ldr r1, =0x56000050ldr r0, =0x100  /* mov r0, #0x400 */str r0, [r1]/* 设置GPF5输出高电平 * 把0写到地址0x56000054*/ldr r1, =0x56000054ldr r0, =0  /* mov r0, #0 */str r0, [r1]/* 死循环  while(true) 相当于  */
halt:b halt

反汇编以后的代码：上面代码存在伪指令伪指令转化为在真正汇编指令

Makefile

all:arm-linux-gcc -c -o led_on.o led_on.Sarm-linux-ld -Ttext 0 led_on.o -o led_on.elfarm-linux-objcopy -O binary -S led_on.elf led_on.binarm-linux-objdump -D led_on.elf  > led.on.dis   # 反汇编
clean:rm *.bin *.o *.elf

最终生成的： led.on.dis

led_on.elf:     file format elf32-littlearmDisassembly of section .text:伪指令转化为在真正 汇编指令 地址：可以理解为序号，地址在sram定义真正的
地址  机器码   汇编码   00000000 <_start>:0: e59f1014  ldr r1, [pc, #20] ; 1c <halt+0x4>4: e3a00c01    mov r0, #256    ; 0x1008: e5810000  str r0, [r1]c: e59f100c  ldr r1, [pc, #12] ; 20 <halt+0x8>10: e3a00000  mov r0, #0  ; 0x014: e5810000  str r0, [r1]00000018 <halt>:18: eafffffe  b 18 <halt>1c: 56000050  .word 0x5600005020: 56000054  .word 0x56000054
Disassembly of section .ARM.attributes:00000000 <.ARM.attributes>:0: 00001741  andeq r1, r0, r1, asr #144: 61656100  cmnvs r5, r0, lsl #28: 01006962  tsteq r0, r2, ror #18c: 0000000d  andeq r0, r0, sp10: 00543405  subseq  r3, r4, r5, lsl #814: 01080206  tsteq r8, r6, lsl #4

地址是nand上的地址，cpu 从0地址上读取依次读取机器码，会把所有的机器码loading到内存里面去，程序运行内存上的机器码

上面代码解读：

arm 有32个寄存器， r0-r16,
pc : 程序指针当前地址 +8 ，为什么， pc = 当期地址+8 ，在执行0时候，已经在解析4，读取8在 [这个叫做汇编的流水线]

pc : 程序寄存器，当前程序执行在哪里，所以只有一个，一个国家只有一个皇帝 , pc 指向那条指令， cpu执行哪条，程序跑飞了， pc寄存器内容不对了
sp : 栈指针
lr : 包含返回地址，函数执行完毕要回到原来地方，原来地方就是保持在lr里面

arm 内部的寄存器 + 别名

解析第一条指令： 0: e59f1014 ldr r1, [pc, #20] ; 1c <halt+0x4> （这就是伪指令的实际汇编）

当前指令地址是0 ， pc = 0 + 8 + 20 = 0x1c 去0x1c 读取该地址的值56000050 写入 r1
1c: 56000050 .word 0x56000050

0：表示当前地址 8可以理解为流水执行当前执行，实际读取往后读取到8地址， 20就是#20

【这里可以这么理解： pc首先指向0，执行该指令，然后执行0x1c读取寄存器 pc指了2个方法】

第二条： mov r0, #5376 ; 0x1500 把 0x1500 写入 r0 【pc继续往下走，执行第二条】

第三条： e5810000 str r0, [r1] 把 r0 0x1500 写入到 r1 对应内存

第四条： c: e59f100c ldr r1, [pc, #12] ; 20 <halt+0x8>

0xc 【当前指令的地址】+ 8 + 20 = 0x20 去0x20地址读取它的值0x056000054存放到 r1中 r1=0x56000054（cpu把寄存器单做内存来使用）

.....

编译器把伪指令转化为在真正汇编指令
把汇编指令转化为机器码， led.bin内部就是机器码
机器码就是可以烧写到裸机上
汇编码、C都是给程序员一样看的，机器码给机器跑的

在上面基础上要实现功能：

练习：在原来编译的 led_on.S 修改机器码，点亮 LED2
那么需要去修改机器码，如何修改机器码，就要知道上面的第二条 mov 指令

这内部是如何转化的汇编码和机器码
4: e3a00c15 mov 《============》 r0, #5376 ; 0x1500

看芯片手册： ARM Architecture Reference Manual 找到mov 指令

上图解读：

bit[23-20] 1010 表示mov指令
bit[15-12] 0000 表示r0
bit[11-0] 表示0x100
修改机器码， mov r0,#0x400 那么就可以点亮led2了，如果是汇编，那么如何修改机器码直接

bit[11-0] 12位如何表示 0x100 研究？

分析：

整个12 位：高4位 (rotate) + 低8位 (immed_8) = 12

立即数
低8位运算:
高4位运算:

例子：
0x100 二进制 0001 00000000 立即数 1100 0000 0001 如何运算来的

如何运算得到立即数的：
一共32位，1要通过右移编程 ... 0001 ,1 右移24位
ratate = 24/2 = 12 1100 所以立即数就是： 1100 0000 0001

同理要点亮led2:
0x400 而进制 0100 00000000

低8位： 1左移动22位 ---- 0000 0001
高8位： 22/2= 1 ---- 1011
立即数： 1011 0000 0001

用UE打开led.bin，修改地址 e3a00c01 为 e3a00cb1烧进去，那么就可以点亮led2了

0x100是不是 1循环右移 24位 ? 这里以32位为准，

00000....000000000000000（23个0)1 右移动24位就是 00-00（23位）100000000（8个0） 23+1+8=32

那么我们把：

12位：高4位（rotate,移位数) + 低8位 (immed_8 立即数，循环右移动2*rotate位)

rotate = 12 immed_8 = 1

-比如： 0x100 立即数： 1100 00000001
如果我们要点亮第二个LED灯：此时 ldr r0, =0x400 /* mov r0, #0x400 */

0x400 1右移动 22位 0000...00(21个0)10000....0(10个0)

rotate = 22/2=11 1011
immed_8 = 1 0000 0001

修改： bit[11-0] 其他的不变，在LED的基础上

修改led.bin

刷进去点亮的是led2

资源地址：修改机器码点亮led2-资料2021-11-21.zip-Unix文档类资源-CSDN下载

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