关于keil编译cortex-m3纯汇编时为什么问题使用align地址问题

作者

在编译下面一段代码时：

STACK_TOP EQU 0x20002000
AREA Reset,CODE,READONLY
DCD 0x20002000
DCD Start
ENTRY
; CODE16
Start
ldr r2,=Test
LDRD r0,r1,[r2,#4]
LDRD r0,r1,[r2]
LDRD r0,r1,[r2]
; movs r0,r0
; NOP
; align 4
Test
DCD 0x12345678
END

我发现，如果加上NOP或align4，程序就不会跑飞，否则程序就跑飞了。

经调试发现：    如果不加NOP或align 4的话产生的Test的标号地址就会产生错误，而LDRD 指令操作的地址必须是4字节对节的，如果使用的地址不是四字节对齐，那么程序就会产生异常，所以程序就跑飞了。  那么为什么不加NOP或align 4的话Test标号地址就会产生错误呢？  来看一段手册上的话：

4

 

也就是说DCD是需要标号地址按字对齐的，如果你没有对齐就可以看到如下的编译警告：test.asm(18): warning: A1581W: Added 2 bytes of padding at address 0x1a
这说明编译器会自动添加两个字节来帮你对齐，数据分布情况和下面很相似：

STACK_TOP EQU 0x20002000
AREA Reset,CODE,READONLY
DCD 0x20002000
DCD Start
ENTRY
; CODE16

Start
ldr r2,=Test
LDRD r0,r1,[r2,#4]
LDRD r0,r1,[r2]
LDRD r0,r1,[r2]
; movs r0,r0
; NOP
; align 4
Test
dcb 00 ;编译器自动添加
dcb 00 ;编译器自动添加，而movs r0,r0的机器码就是0x0000,会被
;编译器翻译成movs r0,r0,不是当作数据0x0000
DCDU 0x12345678
END

也许看来这样就完美了，但是程序依然会跑飞。原因有两点：
1.即使加了两个字节那么Test的标号地址依然不是四字节对齐。

2.这两个字节的零会被编译器当作指令来处理的，这也就是说Test标号会被编译器来当作代码标号来处理，看到了吧，我们的数据编译器一插手就变成代码了，实在无奈的很。再来看一段手册上的讲解：

5

 

也就是实际上LDR r2,=Test执行后，r2=Test+1这也解释了为什么不加NOP或align 4的话r2=0x8000017而加了NOP或Align 4就r2=0x8000018。那么来看一下，加nop或align 4后的效果：


STACK_TOP EQU 0x20002000
AREA Reset,CODE,READONLY
DCD 0x20002000
DCD Start
ENTRY
; CODE16

Start
ldr r2,=Test
LDRD r0,r1,[r2,#4]
LDRD r0,r1,[r2]
LDRD r0,r1,[r2]
; movs r0,r0
; 如果是align 4会被加两个节字的movs r0,r0(机器码为0x0000)
; 如果是nop 则会被加上nop的机器码(0xBF00)

; NOP

align 4
Test
DCDU 0x12345678
END
        需要说明的是，我总是把align 和nop 放在一块说，并不是说nop也具有对齐作用。是因为加上nop后刚好可以使Test标号地址放在4字节对齐的其他地方。在其他地方，nop也许并无此作用。

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