ARM汇编:加载和存储指令集(六大类)---LDR(ADR)、LDRB、LDRH、STR、STRB、STRH
ARM的六大类指令集---LDR、LDRB、LDRH、STR、STRB、STRH
ARM微处理器支持加载/存储指令用于在寄存器和存储器之间传送数据,加载指令用于将存储器中的数据传送到寄存器,存储指令则完成相反的操作。常用的加载存储指令如下:
— LDR 字数据加载指令— LDRB 字节数据加载指令— LDRH 半字数据加载指令— STR 字数据存储指令— STRB 字节数据存储指令— STRH 半字数据存储指令
1、LDR指令
LDR指令的格式为:
LDR{条件} 目的寄存器,<存储器地址>
LDR
指令用于从存储器中将一个
32
位的字数据传送到目的寄存器中。该指令通常用于从存储器中读取
32
位的字数据到通用寄存器,然后对数据进行处理。当程序计数器
PC
作为目的寄存器时,指令从存储器中读取的字数据被当作目的地址,从而可以实现程序流程的跳转。该指令在程序设计中比较常用,且寻址方式灵活多样,请读者认真掌握。
指令示例:
LDR R0,[R1] ;将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0。
LDR R0,[R1,R2] ;将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0。
LDR R0,[R1,#8] ;将存储器地址为R1+8的字数据读入寄存器R0。
LDR R0,[R1,R2] ! ;将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0,并将新地址R1+R2写入R1。
LDR R0,[R1,#8] ! ;将存储器地址为R1+8的字数据读入寄存器R0,并将新地址R1+8写入R1。
LDR R0,[R1],R2 ;将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0,并将新地址R1+R2写入R1。
LDR R0,[R1,R2,LSL#2]! ;将存储器地址为R1+R2×4的字数据读入寄存器R0,并将新地址R1+R2×4写入R1。
LDR R0,[R1],R2,LSL#2 ;将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0,并将新地址R1+R2×4写入R1。
LDR r, label 和 LDR r, =label的区别:
LDR r, =label
会把label表示的值加载到寄存器中。
LDR r, label
会把label当做地址,把label指向的地址中的值加载到寄存器中。譬如 label的值是 0x8000, LDR r, =label会将 0x8000加载到寄存器中,而LDR r, label则会将内存0x8000处的值加载到寄存器中。
ADR 和 ADRL 伪指令:
ADR 和 ADRL 伪指令用于将一个地址加载到寄存器中。
ADR为小范围的地址读取伪指令。ADR指令将基于PC相对偏移的地址值读取到寄存器中。在汇编编译源程序时,ADR伪指令被编译器替换在一条合适的指令,通常,编译器用一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR伪指令的功能,若不能使用一条指令实现,则产生错误。其能加载的地址范围,当为字节对齐时,是-1020~1020,当为非字对齐时在-255~255之间。
ADRL是中等范围的地址读取指令。会被编译器翻译成两条指令。如果不能用两条指令表示,则产生错误。
ADRL能加载的地址范围当为非字节对齐时是-64K~64K之间;当为字节对齐时是-256K~256K之间。
2、LDRB指令
LDRB指令的格式为:
LDR{条件}B 目的寄存器,<存储器地址>
LDRB
指令用于从存储器中将一个
8
位的字节数据传送到目的寄存器中,同时将寄存器的高
24
位清零。该指令通常用于从存储器中读取
8
位的字节数据到通用寄存器,然后对数据进行处理。当程序计数器
PC
作为目的寄存器时,指令从存储器中读取的字数据被当作目的地址,从而可以实现程序流程的跳转。
指令示例:
LDRB R0,[R1] ;将存储器地址为R1的字节数据读入寄存器R0,并将R0的高24位清零。
LDRB R0,[R1,#8] ;将存储器地址为R1+8的字节数据读入寄存器R0,并将R0的高24位清零。
3、LDRH指令
LDRH指令的格式为:
LDR{条件}H 目的寄存器,<存储器地址>
LDRH
指令用于从存储器中将一个
16
位的半字数据传送到目的寄存器中,同时将寄存器的高
16
位清零。该指令通常用于从存储器中读取
16
位的半字数据到通用寄存器,然后对数据进行处理。当程序计数器
PC
作为目的寄存器时,指令从存储器中读取的字数据被当作目的地址,从而可以实现程序流程的跳转。
指令示例:
LDRH R0,[R1] ;将存储器地址为R1的半字数据读入寄存器R0,并将R0的高16位清零。
LDRH R0,[R1,#8] ;将存储器地址为R1+8的半字数据读入寄存器R0,并将R0的高16位清零。
LDRH R0,[R1,R2] ;将存储器地址为R1+R2的半字数据读入寄存器R0,并将R0的高16位清零。
4、LDM指令:
L的含义仍然是LOAD,即是Load from memory into register。
虽然貌似是LDR的升级,但是,千万要注意,这个指令运行的方向和LDR是不一样的,是从左到右运行的。该指令是将内存中堆栈内的数据,批量的赋值给寄存器,即是出栈操作;其中堆栈指针一般对应于SP,注意SP是寄存器R13,实际用到的却是R13中的内存地址,只是该指令没有写为[R13],同时,LDM指令中寄存器和内存地址的位置相对于前面两条指令改变了,下面的例子:
LDMFD SP! , {R0, R1, R2}
实际上可以理解为: LDMFD [SP]!, {R0, R1, R2}
意思为:把sp指向的3个连续地址段(应该是3*4=12字节(因为为r0,r1,r2都是32位))中的数据拷贝到r0,r1,r2这3个寄存器中去。
5、STR指令
STR指令的格式为:
STR{条件} 源寄存器,<存储器地址>
STR
指令用于从源寄存器中将一个
32
位的字数据传送到存储器中。该指令在程序设计中比较常用,且寻址方式灵活多样,使用方式可参考指令
LDR
。
指令示例:
STR R0,[R1],#8 ;将R0中的字数据写入以R1为地址的存储器中,并将新地址R1+8写入R1。
STR R0,[R1,#8] ;将R0中的字数据写入以R1+8为地址的存储器中。
LDR是内存数据放到寄存器,即装载,是读
STR是寄存器数据放到内存,即存储,是写
6、STRB指令
STRB指令的格式为:
STR{条件}B 源寄存器,<存储器地址>
STRB
指令用于从源寄存器中将一个
8
位的字节数据传送到存储器中。该字节数据为源寄存器中的低
8
位。
指令示例:
STRB R0,[R1] ;将寄存器R0中的字节数据写入以R1为地址的存储器中。
STRB R0,[R1,#8] ;将寄存器R0中的字节数据写入以R1+8为地址的存储器中。
7、STRH指令
STRH指令的格式为:
STR{条件}H 源寄存器,<存储器地址>
STRH
指令用于从源寄存器中将一个
16
位的半字数据传送到存储器中。该半字数据为源寄存器中的低
16
位。
指令示例:
STRH R0,[R1] ;将寄存器R0中的半字数据写入以R1为地址的存储器中。
STRH R0,[R1,#8] ;将寄存器R0中的半字数据写入以R1+8为地址的存储器中。
8、STM指令:
S的含义仍然是STORE,与LDM是配对使用的,其指令格式上也相似,即区别于STR,是将堆栈指针写在左边,而把寄存器组写在右边。
STMFD SP!, {R0}
同样的,该指令也可理解为: STMFD [SP]!, {R0}
意思是:把R0保存到堆栈(sp指向的地址)中。
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