Cortex-M4平台movw/movt替换为ldr后代码失效问题咨询

修改后代码失效的原因 #

ldr r0, =0x40023800属于汇编伪指令，实际会被汇编器转换为PC相对寻址的内存加载指令，32位立即数不会被编码到指令里，而是存放在代码段末尾的文字池（Literal Pool）中，执行时需要从内存读取该值到寄存器。而你原来用的movw/movt组合是直接将立即数的高低16位编码到指令中，执行时不需要访问内存。
故障大概率是以下两种场景导致的：

• 链接地址与实际运行地址不匹配，且地址映射配置错误：你编译出的代码段基址为0x0，而STM32F4仅在BOOT引脚设为从主Flash启动时，0x0地址才会别名映射到Flash实际的基地址0x08000000。如果BOOT模式配置错误，0x0地址会映射到SRAM或者系统存储区，此时读取文字池得到的寄存器值不是预期的外设地址，后续访问外设自然失败。
• 文字池内容未被正确加载：如果你是将代码放到RAM中运行，或者你的烧录/加载流程仅复制了可执行指令部分，没有把末尾的文字池数据一同复制到对应运行地址，读取到的立即数就是随机垃圾值，导致故障。

32位立即数写入寄存器的方案 #

ARMv7-M（Cortex-M4属于该架构）的指令集里，不存在可以直接编码任意32位立即数到寄存器的单条原生指令，因为单条32位指令的编码空间不足以同时存放操作码和完整的32位立即数。
你可以根据需求选择以下方案：

• 如果你希望写汇编时只用单行代码，不需要手动拆分高低16位，可以使用GNU汇编器的mov32伪指令，它会自动被展开为movw/movt的组合，本质是两条指令，但不需要你手动计算立即数的高低位。
• 如果你坚持用单条原生指令，只能继续使用ldr伪指令，但需要做对应适配：在代码中合适的位置插入.ltorg指令手动放置文字池，避免文字池和加载指令的偏移超出访问范围，同时确保链接地址和实际运行地址匹配，或者配置正确的地址映射。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Kevin Kevinski