ARM64基础8：A64其他常用指令

1.加载指令(PC相对地址)

ADR: 加载PC相对地址的label地址，范围+/- 1MB;
ADRP: 加载PC相对地址，label地址，并且4KB对齐，范围+/- 4GB;

/* others inst */

.align 3
.global my_test_data
my_test_data:
  .dword 0x12345678abcdeeff

.global adrp_test
adrp_test:
  adr x0, my_test_data

  adrp x1, my_test_data   //4KB align
  add x2, x1,#:lo12:my_test_data
  ldr x3, [x2] //get val

  ldr x4,=my_test_data  //get addr
  ldr x5, my_test_data  //get value

  adrp x6, init_pg_dir  //get addr
  ldr x7, =init_pg_dir  //get addr

  ret

运行结果如下图：

LDR和ADRP区别

LDR伪指令：加载的是链接地址(虚拟地址)
ADRP指令：加载的是当前运行地址的PC值+label的offset，即label的当前运行地址(物理地址)

在link脚本，将链接地址改成0xffff000000080000，重新执行上面程序；
注：当程序链接地址不等于运行地址时，用如下命令加载符号表，否则无法单步调试；

add-symbol-file xxx.elf 0x80030 -s .text.boot 0x80000 -s .rodata 0x80758

0x80030:text段的起始地址；
0x80000:text.boot段的起始地址；
0x80758:只读数据段的起始地址；

可通过aarch64-linux-gnu-readelf -S xxx.elf来查看各个段的地址

程序启动：看到PC值：

重新运行测试程序，结果如下：

2. 内存独占加载和访问指令

ldxr xd, [xn|sp] //独占的读取xn或sp地址的内容到xd寄存器
stxr wd, xt, [xn|sp] //独占的把xt内容写入到xn或sp指向的地址
//wd为0, 表示成功;wd = 1,表示不成功

Linux内核常用来实现atomic访问;
spinlock机制可以简单易用ldxr和lstxr指令实现;

.align 3
.global my_data2
my_data2:
  .dword 0x0

.global my_atomic_write
my_atomic_write:
  adr x6, my_data2;

1:
  ldxr x2, [x6];
  orr x2,x2,x0;
  stxr w3, x2, [x6]

3.异常处理指令

svc:系统调用指令
hvc:虚拟化系统调用指令
smc:安全监控系统调用指令

4. 系统寄存器访问指令

指令	描述
MRS	读取系统寄存器到通用寄存器
MSR	写系统寄存器

5.内存屏障指令

指令名	功能描述
DMB	数据存储器隔离。DMB 指令保证：指令前后的，内存访问指令的执行循序 ; 不保证: 内存访问指令在内存屏障指令之前完成；
DSB	数据同步隔离。比 DMB 严格： 任何指令都要等DSB前面的存储访问完成
ISB	指令同步隔离。最严格：它会清洗流水线，以保证所有它前面的指令都执行完毕之后，才执行它后面的指令。