ARM 匯編指令學(xué)習(xí):[1]ARM指令尋址方式

ARM 匯編指令學(xué)習(xí):[1]ARM指令尋址方式

一、數(shù)據(jù)處理指令的操作數(shù)的尋址方式

<opcode>{<cond>}{S} <Rd>,<Rn>,<shifter_operand>

<shifter_operand>通常具有下面3種格式：

1、 立即數(shù)方式

  • #<immediate>

    其中，#<immediate>=immed_8循環(huán)右移(2*rotate_imm)。

    使用說明

    這里需要注意關(guān)于立即數(shù)的合法性以立即數(shù)編碼的規(guī)則。

    示例

    MOV　R0,　#0xFC0

2、 寄存器方式

  • <Rm>

    其中，<Rm>指定操作數(shù)所在的寄存器。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作第一個(gè)源操作數(shù)Rn或者第二操作數(shù)Rm時(shí)，操作數(shù)即為當(dāng)前指令地址加常數(shù)8。

    示例

    MOV　R0,　R1

3、 寄存器位移方式

  • <Rm>,　LSL　#<shift_imm>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行邏輯左移操作的寄存器。

    LSL　邏輯左移操作。

    #<shift_imm>　邏輯左移位數(shù)，范圍0~31。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作第一個(gè)源操作數(shù)Rn或者第二操作數(shù)Rm時(shí)，操作數(shù)即為當(dāng)前指令地址加常數(shù)8。

    示例

    MOV　R0,　R0,　LSL　#n　　;R0=R0<<n

  • <Rm>,　LSL　<Rs>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行邏輯左移操作的寄存器。

    LSL　邏輯左移操作。

    <Rs>　包含邏輯左移位數(shù)的寄存器。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知效果(跑飛)。

    示例

    MOV　R0,　R0,　LSL　R2　　;R0=R0<<R2

  • <Rm>,　LSR　#<shift_imm>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行邏輯右移操作的寄存器。

    LSR　邏輯右移操作。

    #<shift_imm>　邏輯右移位數(shù)，范圍1~32，shift_imm=0時(shí)位移數(shù)為32。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作第一個(gè)源操作數(shù)Rn或者第二操作數(shù)Rm時(shí)，操作數(shù)即為當(dāng)前指令地址加常數(shù)8。

    示例

    MOV　R0,　R0,　LSR　#n　　;R0=R0>>n

  • <Rm>,　LSR　<Rs>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行邏輯右移操作的寄存器。

    LSR　邏輯右移操作。

    <Rs>　包含邏輯右移位數(shù)的寄存器。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知效果(跑飛)。

    示例

    MOV　R0,　R0,　LSR　R2　　;R0=R0>>R2

  • <Rm>,　ASR　#<shift_imm>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行算術(shù)右移操作的寄存器。

    ASR　算術(shù)右移操作。

    #<shift_imm>　算術(shù)右移位數(shù)，范圍1~32，shift_imm=0時(shí)位移數(shù)為32。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作第一個(gè)源操作數(shù)Rn或者第二操作數(shù)Rm時(shí)，操作數(shù)即為當(dāng)前指令地址加常數(shù)8。

    ASR與LSR的區(qū)別是：各位依次右移指定位數(shù)，在左側(cè)用原符號(hào)位補(bǔ)齊，即保持符號(hào)位不變。

    示例

    MOV　R0,　R0,　ASR　#n

  • <Rm>,　ASR　<Rs>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行算術(shù)右移操作的寄存器。

    ASR　算術(shù)右移操作。

    <Rs>　包含算術(shù)右移位數(shù)的寄存器。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知效果(跑飛)。

    示例

    MOV　R0,　R0,　ASR　R2

  • <Rm>,　ROR　#<shift_imm>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行循環(huán)右移操作的寄存器。

    ROR　循環(huán)右移操作。

    #<shift_imm>　循環(huán)右移位數(shù)，范圍0~31，shift_imm=0時(shí)將執(zhí)行RRX操作。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作第一個(gè)源操作數(shù)Rn或者第二操作數(shù)Rm時(shí)，操作數(shù)即為當(dāng)前指令地址加常數(shù)8。

    示例

    MOV　R0,　R0,　ROR　#n

  • <Rm>,　ROR　<Rs>

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行循環(huán)右移操作的寄存器。

    ROR　循環(huán)右移操作。

    <Rs>　包含循環(huán)右移位數(shù)的寄存器。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作Rn、Rm、Rd及Rs時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)知效果(跑飛)。

    示例

    MOV　R0,　R0,　ROR　R1

  • <Rm>,　RRX

    其中：

    <Rm>　為進(jìn)行移位操作的寄存器。

    RRX　擴(kuò)展的循環(huán)右移操作。

    使用說明

    當(dāng)R15(PC)用作第一個(gè)源操作數(shù)Rn或者第二操作數(shù)Rm時(shí)，操作數(shù)即為當(dāng)前指令地址加常數(shù)8。

    擴(kuò)展的循環(huán)右移與循環(huán)右移的區(qū)別是：首位補(bǔ)的是進(jìn)位。(循環(huán)右移補(bǔ)的是0)

    示例

    MOV　R0,　R0,　RRX

二、字及無符號(hào)字節(jié)的Load/Store指令的尋址方式

1、 立即數(shù)方式

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

2、 寄存器方式

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

3、 寄存器及一個(gè)移位常數(shù)方式

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

每組第2個(gè)為事先訪問，第3個(gè)為事后訪問。

三、雜類Load/Store指令的尋址方式

操作數(shù)為半字(無符號(hào)數(shù)或者帶符號(hào)數(shù))數(shù)據(jù)的Load/Store指令；操作數(shù)為帶符號(hào)的字節(jié)數(shù)據(jù)的Load指令；雙字的Load/Store指令。

這類指令的語法格式為：

    LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|B <Rd>, <addressing_mode>

其中，<addressing_mode>是指令中的內(nèi)存單元的尋址方式，具體有以下6種形式：

  • [<Rn>,　#+/-<offset_8>]
  • [<Rn>,　#+/-<offset_8>]!
  • [<Rn>],　#+/-<offset_8>
  • [<Rn>,　+/-<Rm>]
  • [<Rn>,　+/-<Rm>]!
  • [<Rn>],　+/-<Rm>
  • LDRH 半字無符號(hào)Load，高16位填充0
  • LDRSH 半字帶符號(hào)Load，高16位填充該半字的符號(hào)位
  • LDRSB 字節(jié)帶符號(hào)Load，高24位填充該字節(jié)的符號(hào)位
  • LDRB 字節(jié)無符號(hào)Load，高24位填充0

STR與此上類似。

四、批量Load/Store指令的尋址方式

一條批量Load/Store指令可以實(shí)現(xiàn)在一組寄存器和一塊連續(xù)的內(nèi)存單元之間傳輸數(shù)據(jù)。

這類指令的語法格式為：

    LDM|STM{<cond>}<addressing_mode> <Rn>{!}, <registers>{^}

其中，<addressing_mode>表示地址的變化方式，具體有以下4種形式：

  • IA(Increment After)　事后遞增方式
  • IB(Increment Before)　事先遞增方式
  • DA(Decrement After)　事后遞減方式
  • DB(Decrement Before)　事先遞減方式

    示例 
    LDMIA　R0,　{R5-R8}　;  將內(nèi)存單元(R0)到(R0+12)4個(gè)字的數(shù)據(jù)讀取到R5~R8的4個(gè)寄存器中
    LDMIB　R0,　{R5-R8}　;  將內(nèi)存單元(R0+4)到(R0+16)4個(gè)字的數(shù)據(jù)讀取到R5~R8的4個(gè)寄存器中
    LDMDA　R0,　{R5-R8}　;  將內(nèi)存單元(R0-12)到(R0)4個(gè)字的數(shù)據(jù)讀取到R5~R8的4個(gè)寄存器中
    LDMDB　R0,　{R5-R8}　;  將內(nèi)存單元(R0-16)到(R0-4)4個(gè)字的數(shù)據(jù)讀取到R5~R8的4個(gè)寄存器中

對(duì)應(yīng)于棧操作的尋址方式

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

根據(jù)棧指針的指向：

  1. 棧指針指向棧頂元素(即最后一個(gè)入棧的數(shù)據(jù)元素)時(shí)稱為FULL棧
  2. 棧指針指向與棧頂元素相鄰的一個(gè)可用數(shù)據(jù)單元時(shí)稱為EMPTY棧

根據(jù)數(shù)據(jù)棧的增長方向：

  1. 當(dāng)數(shù)據(jù)棧向內(nèi)存地址減少的方向增長時(shí)，稱為DESCENDING棧
  2. 當(dāng)數(shù)據(jù)棧向內(nèi)存地址增加的方向增長時(shí)，稱為ASCENDING棧

五、協(xié)處理器Load/Store指令的尋址方式

一條協(xié)處理器Load/Store指令可以實(shí)現(xiàn)在ARM處理器和協(xié)處理器之間傳輸數(shù)據(jù)。

這類指令的語法格式為：

    <opcode>{<cond>}{L} <coproc>, <CRd>, <addressing_mode>

其中，<addressing_mode>表示地址的變化方式，具體有以下4種形式：

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

參考自《ARM體系架構(gòu)與編程》杜春雷

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