ARM指令详解

Load/Store指令

Load/Store指令用于寄存器和内存间数据的传送。

Load 用于把内存中的数据装载到寄存器中。

Store用于把寄存器中的数据存入内存。

该集合的指令使用频繁，在指令集中最为重要，因为其他指令只能操作寄存器，当数据存放在内存中时，必须先把数据从内存装载到寄存器，执行完后再把寄存器中的数据存储到内存中。

Load/Store指令分为3类：

（1）单一数据传送指令（LDR和STR等）

（2）多数据传送指令（LDM和STM）

（3）数据交换指令（SWP和SWPB）

Load/Store指令1-1

1．LDR 字数据加载指令

格式：LDR{} ,;

功能：把addr所表示的内存地址中的字数据装载到目标寄存器Rd中，同时还可以把合成的有效地址写回到基址寄存器。

地址addr可以是一个简单的值、一个偏移量，或者是一个被移位的偏移量。

寻址方式：

Rn：基址寄存器。

Rm：变址寄存器。

Index：偏移量，12位的无符号数。

LDR Rd,[Rn]

;把内存中地址为Rn的字数据装入寄存器Rd中

LDR Rd,[Rn,Rm]

;将内存中地址为Rn+Rm的字数据装入寄存器Rd中

Load/Store指令1-2

LDR Rd,[Rn,＃index]

;将内存中地址为Rn+index的字数据装入Rd中

LDR Rd,[Rn,Rm,LSL＃5]

;将内存中地址为Rn+Rm×32的字数据装入Rd

LDR Rd,[Rn,Rm] ！

;将内存中地址为Rn+Rm的字数据装入Rd，并将新地址Rn+Rm写入Rn

LDR Rd,[Rn,＃index] ！

;将内存中地址为Rn+index的字数据装入Rd，并将新地址Rn+index写入Rn

LDR Rd,[Rn,Rm，LSL＃5]！

;将内存中地址为Rn+Rm×32的字数据装入Rd，并将新地址Rn+Rm×32写入Rn

Load/Store指令1-3

LDR Rd,[Rn],Rm

;将内存中地址为Rn的字数据装入寄存器Rd，并将新地址Rn+Rm写入Rn

LDR Rd,[Rn],＃index;将内存中地址为Rn的字数据装入寄存器Rd，并将新地址Rn+index写入Rn

LDR Rd,[Rn],Rm,LSL＃5

;将内存中地址为Rn的字数据装入寄存器Rd，并将新地址Rn+Rm×32写入Rn

例如：

LDR R0,[R1,R2,LSL＃5]!

; 将内存中地址为R1+R2×32的字数据装入寄存器R0，并将新地址R1+R2×32写入R1

Load/Store指令2

LDRB 字节数据加载指令

格式：LDR{}B ,;

功能：同LDR指令，但该指令只是从内存读取一个8位的字节数据而不是一个32位的字数据，并将Rd的高24位清0。

例如：

LDRB R0,[R1]

;将内存中起始地址为R1的一个字节数据装入R0中

Load/Store指令3

3．LDRBT 用户模式的字节数据加载指令

格式：LDR{}BT ,;

功能：同LDRB指令，但无论处理器处于何种模式，都将该指令当作一般用户模式下的内存操作。

Load/Store指令4

4．LDRH 半字数据加载指令

格式：LDR{}H ,;

功能：同LDR指令，但该指令只是从内存读取一个16位的半字数据而不是一个32位的字数据，并将Rd的高16位清0。

例如：

LDRH R0,[R1]

;将内存中起始地址为R1的一个半字数据装入R0中

Load/Store指令5

5．LDRSB 有符号的字节数据加载指令

格式：LDR{}SB ,;

功能：同LDRB指令，但该指令将寄存器Rd的高24位设置成所装载的字节数据符号位的值。

例如：

LDRSB R0,[R1]

;将内存中起始地址为R1的一个字节数据装入R0中，R0的高24位设置成该字节数据的符号位

Load/Store指令6

6．LDRSH 有符号的半字数据加载指令

格式：LDR{}SH ,;

功能：同LDRH指令，但该指令将寄存器Rd的高16位设置成所装载的半字数据符号位的值。

例如：

LDRSH R0,[R1]

;将内存中起始地址为R1的一个16位半字数据装入R0中，R0的高16位设置成该半字数据的符号位

Load/Store指令7

7．LDRT 用户模式的字数据加载指令

格式：LDR{}T ,;

功能：同LDR指令，但无论处理器处于何种模式，都将该指令当作一般用户模式下的内存操作。

addr所表示的有效地址必须是字对齐的，否则从内存中读出的数值需进行循环右移操作。

Load/Store指令8

8．STR 字数据存储指令

格式：STR{} ,;

功能：把寄存器Rd中的字数据（32位）保存到addr所表示的内存地址中，同时还可以把合成的有效地址写回到基址寄存器。

地址addr可以是一个简单的值、一个偏移量，或者是一个被移位的偏移量。

寻址方式同LDR指令。

例如：

STR R0,[R1,＃5]!

;把R0中的字数据保存到以R1+5为地址的内存中，然后R1＝R1+5

  STR指令应用举例

STR指令应用举例Load/Store指令9

9．STRB 字节数据存储指令

格式：STR{}B ,;

功能：把寄存器Rd中的低8位字节数据保存到addr所表示的内存地址中。

其他用法同STR指令。

例如：

STRB R0,[R1]

;将寄存器R0中的低8位数据存入R1表示的内存地址中

Load/Store指令10

10．STRBT 用户模式的字节数据存储指令

格式：STR{}BT ,;

功能：同STRB指令，但无论处理器处于何种模式，该指令都将被当作一般用户模式下的内存操作。

Load/Store指令11

11．STRH 半字数据存储指令

格式：STR{}H ,;

功能：把寄存器Rd中的低16位半字数据保存到addr所表示的内存地址中，而且addr所表示的地址必须是半字对齐的。

其他用法同STR指令。

例如：

STRH R0,[R1]

;将寄存器R0中的低16位数据存入R1表示的内存地址中

存储格式对于加载/存储指令的影响

Load/Store指令12

12．STRT 用户模式的字数据存储指令

格式：STR{}T ,;

功能：同STR指令，但无论处理器处于何种模式，该指令都将被当作一般用户模式下的内存操作。

Load/Store指令13-1

13．LDM 批量数据加载指令

格式：

LDM{}{} {!},{^};

功能：从一片连续的内存单元读取数据到各个寄存器中，内存单元的起始地址为基址寄存器Rn的值，各个寄存器由寄存器列表regs表示。

该指令一般用于多个寄存器数据的出栈。

type字段种类：

IA：每次传送后地址加1。

IB：每次传送前地址加1。

DA：每次传送后地址减1。

DB：每次传送前地址减1。

FD：满递减堆栈。

ED：空递减堆栈。

FA：满递增堆栈。

EA：空递增堆栈。

注意：有一个约定，编号低的寄存器在存储数据或者加载数据时对应于存储器的低地址。