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ARM 汇编指令学习:[1]ARM指令寻址方式

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一、数据处理指令的操作数的寻址方式

   
    {
  
    
     }{S} 
     
      ,
      
       ,
       
      
     
    
   

<shifter_operand>通常具有下面3种格式：

1、 立即数方式

• #<immediate>

  其中，#<immediate>=immed_8循环右移(2*rotate_imm)。

  使用说明

  这里需要注意关于立即数的合法性以立即数编码的规则。

  示例

MOV　R0,　#0xFC0

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2、 寄存器方式

• <Rm>

  其中，<Rm>指定操作数所在的寄存器。

  使用说明

  当R15(PC)用作第一个源操作数Rn或者第二操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

  示例

MOV　R0,　R1

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3、 寄存器位移方式

• <Rm>,　LSL　#<shift_imm>

  其中：

  <Rm>　为进行逻辑左移操作的寄存器。

  LSL　逻辑左移操作。

  #<shift_imm>　逻辑左移位数，范围0~31。

  使用说明

  当R15(PC)用作第一个源操作数Rn或者第二操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

  示例

MOV　R0,　R0,　LSL　#n　　;R0=R0<

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• <Rm>,　LSL　<Rs>

  其中：

  <Rm>　为进行逻辑左移操作的寄存器。

  LSL　逻辑左移操作。

  <Rs>　包含逻辑左移位数的寄存器。

  使用说明

  当R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs时，会产生不可预知效果(跑飞)。

  示例

MOV　R0,　R0,　LSL　R2　　;R0=R0<

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• <Rm>,　LSR　#<shift_imm>

  其中：

  <Rm>　为进行逻辑右移操作的寄存器。

  LSR　逻辑右移操作。

  #<shift_imm>　逻辑右移位数，范围1~32，shift_imm=0时位移数为32。

  使用说明

  当R15(PC)用作第一个源操作数Rn或者第二操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

  示例

MOV　R0,　R0,　LSR　#n　　;R0=R0>>n

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• <Rm>,　LSR　<Rs>

  其中：

  <Rm>　为进行逻辑右移操作的寄存器。

  LSR　逻辑右移操作。

  <Rs>　包含逻辑右移位数的寄存器。

  使用说明

  当R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs时，会产生不可预知效果(跑飞)。

  示例

MOV　R0,　R0,　LSR　R2　　;R0=R0>>R2

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• <Rm>,　ASR　#<shift_imm>

  其中：

  <Rm>　为进行算术右移操作的寄存器。

  ASR　算术右移操作。

  #<shift_imm>　算术右移位数，范围1~32，shift_imm=0时位移数为32。

  使用说明

  当R15(PC)用作第一个源操作数Rn或者第二操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

  ASR与LSR的区别是：各位依次右移指定位数，在左侧用原符号位补齐，即保持符号位不变。

  示例

MOV　R0,　R0,　ASR　#n

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• <Rm>,　ASR　<Rs>

  其中：

  <Rm>　为进行算术右移操作的寄存器。

  ASR　算术右移操作。

  <Rs>　包含算术右移位数的寄存器。

  使用说明

  当R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs时，会产生不可预知效果(跑飞)。

  示例

MOV　R0,　R0,　ASR　R2

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• <Rm>,　ROR　#<shift_imm>

  其中：

  <Rm>　为进行循环右移操作的寄存器。

  ROR　循环右移操作。

  #<shift_imm>　循环右移位数，范围0~31，shift_imm=0时将执行RRX操作。

  使用说明

  当R15(PC)用作第一个源操作数Rn或者第二操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

  示例

MOV　R0,　R0,　ROR　#n

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• <Rm>,　ROR　<Rs>

  其中：

  <Rm>　为进行循环右移操作的寄存器。

  ROR　循环右移操作。

  <Rs>　包含循环右移位数的寄存器。

  使用说明

  当R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs时，会产生不可预知效果(跑飞)。

  示例

MOV　R0,　R0,　ROR　R1

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• <Rm>,　RRX

  其中：

  <Rm>　为进行移位操作的寄存器。

  RRX　扩展的循环右移操作。

  使用说明

  当R15(PC)用作第一个源操作数Rn或者第二操作数Rm时，操作数即为当前指令地址加常数8。

  扩展的循环右移与循环右移的区别是：首位补的是进位。(循环右移补的是0)

  示例

MOV　R0,　R0,　RRX

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二、字及无符号字节的Load/Store指令的寻址方式

1、 立即数方式

• [<Rn>,　#+/-<offset_12>]
• [<Rn>,　#+/-<offset_12>]!
• [<Rn>],　#+/-<offset_12>

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2、 寄存器方式

• [<Rn>,　+/-<Rm>]
• [<Rn>,　+/-<Rm>]!
• [<Rn>],　+/-<Rm>

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3、 寄存器及一个移位常数方式

• [<Rn>,　+/-<Rm>,　<shift>　#<shift_imm>]
• [<Rn>,　+/-<Rm>,　<shift>　#<shift_imm>]!
• [<Rn>],　+/-<Rm>,　<shift>　#<shift_imm>

每组第2个为事先访问，第3个为事后访问。

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三、杂类Load/Store指令的寻址方式

操作数为半字(无符号数或者带符号数)数据的Load/Store指令；操作数为带符号的字节数据的Load指令；双字的Load/Store指令。

这类指令的语法格式为：

LDR|STR{
  
   
    }H|SH|SB|B 
    
     , 
     
    
   

其中，<addressing_mode>是指令中的内存单元的寻址方式，具体有以下6种形式：

• [<Rn>,　#+/-<offset_8>]
• [<Rn>,　#+/-<offset_8>]!
• [<Rn>],　#+/-<offset_8>
• [<Rn>,　+/-<Rm>]
• [<Rn>,　+/-<Rm>]!
• [<Rn>],　+/-<Rm>

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• LDRH 半字无符号Load，高16位填充0
• LDRSH 半字带符号Load，高16位填充该半字的符号位
• LDRSB 字节带符号Load，高24位填充该字节的符号位
• LDRB 字节无符号Load，高24位填充0

STR与此上类似。

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四、批量Load/Store指令的寻址方式

一条批量Load/Store指令可以实现在一组寄存器和一块连续的内存单元之间传输数据。

这类指令的语法格式为：

LDM|STM{
  
   
    }
     
     
      {!}, 
      
       {^}
      
     
    
   

其中，<addressing_mode>表示地址的变化方式，具体有以下4种形式：

• IA(Increment After)　事后递增方式
• IB(Increment Before)　事先递增方式
• DA(Decrement After)　事后递减方式
• DB(Decrement Before)　事先递减方式
  示例

LDMIA　R0,　{
  R5-R8}　;  将内存单元(R0)到(R0+12)4个字的数据读取到R5~R8的4个寄存器中    LDMIB　R0,　{
  R5-R8}　;  将内存单元(R0+4)到(R0+16)4个字的数据读取到R5~R8的4个寄存器中    LDMDA　R0,　{
  R5-R8}　;  将内存单元(R0-12)到(R0)4个字的数据读取到R5~R8的4个寄存器中    LDMDB　R0,　{
  R5-R8}　;  将内存单元(R0-16)到(R0-4)4个字的数据读取到R5~R8的4个寄存器中

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对应于栈操作的寻址方式

• FD(Full Descending)
• ED(Empty Descending)
• FA(Full Ascending)
• EB(Empty Ascending)

根据栈指针的指向：

1. 栈指针指向栈顶元素(即最后一个入栈的数据元素)时称为FULL栈
2. 栈指针指向与栈顶元素相邻的一个可用数据单元时称为EMPTY栈

根据数据栈的增长方向：

1. 当数据栈向内存地址减少的方向增长时，称为DESCENDING栈
2. 当数据栈向内存地址增加的方向增长时，称为ASCENDING栈

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五、协处理器Load/Store指令的寻址方式

一条协处理器Load/Store指令可以实现在ARM处理器和协处理器之间传输数据。

这类指令的语法格式为：

   
    {
  
    
     }{L} 
     
      , 
      
       , 
       
      
     
    
   

其中，<addressing_mode>表示地址的变化方式，具体有以下4种形式：

• [<Rn>,　#+/-<offset_8>*4]
• [<Rn>,　#+/-<offset_8>*4]!
• [<Rn>],　#+/-<offset_8>*4
• [<Rn>],　<option>

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参考自《ARM体系架构与编程》杜春雷

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