啥是尋址:處理器指令系統(tǒng)中規(guī)定的尋址操作數(shù)所在地址的方式;或者說通過什么樣的方式找到操作數(shù);
指令和指令格式
ARM指令格式:
<操作碼> {<條件>} {S} <目的寄存器>,<第一個操作數(shù)> {,第二個操作數(shù)}
<>:內(nèi)容表示必不可少;
{}:代表可以省略;
{<條件>}:指令的執(zhí)行條件;若沒有條件,表示默認AL(無條件執(zhí)行);
栗子: ADDEQS R0,R1,#8
ADDEQS是操作操作碼;
EQ是指令執(zhí)行的條件域,EQ表示相等時執(zhí)行;
S是后綴,決定指令的執(zhí)行結(jié)果是否影響CPSR的值;
R0是目標寄存器,即儲存操作結(jié)果的寄存器,可以是R0~R15在內(nèi)的任何一個
R1是第一個操作數(shù),這里是一個寄存器,可以是R0~R15在內(nèi)的任何一個寄存器;
,#8是第二操作數(shù),第二操作數(shù)可以是立即數(shù),常數(shù)表達式,寄存器,寄存器移位操作數(shù);
Load-store結(jié)構(gòu)
ARM指令集是Load/store結(jié)構(gòu):對于存儲器中的數(shù)據(jù)只能使用load-store指令進行存取,所有其他操作只能在寄存器中完成,即只能對存放寄存器中的數(shù)據(jù)進行處理;
指令的執(zhí)行條件
條件后綴功能:檢查本條指令執(zhí)行前的相應條件標志位;
S后綴的功能:根據(jù)指令執(zhí)行的結(jié)果,刷新條件標志位的功能;
條件標志位一覽表
條件后綴只影響指令是否執(zhí)行,不影響指令的內(nèi)容。
舉個栗子:ADDEQ指令 , 可選后綴EQ并不影響本指令的內(nèi)容,在執(zhí)行時仍然是一條加法指令;
指令后綴有兩種:條件后綴和S后綴
ARM9微處理器的尋址方式
1)寄存器尋址
ADD R0,R1,R2
2)立即數(shù)尋址
MOV R0,#10
這里要注意一下:
#后面有三種數(shù)據(jù)書寫方式:
16進制時:#后面要加上0x10或&;
10進制時:#后面要加上0d或缺?。ㄊ÷裕?br/>2進制時:#后面要加上0b;
關于ARM中立即數(shù)表達式并不是任意數(shù)都可以,在表達16進制的時候要遵循8位位圖的方式;
3)寄存器移位尋址
ADD R0,R1,R2,LSL,#1 ;R0=R1+R2<<1
寄存器移位尋址方式是ARM指令集中特有的。ARM硬件結(jié)構(gòu)上的一個桶形移位器是專門為移位操作準備的,移位操作時不需要消耗額外的時間;
移位指令操作:
圖中的移位數(shù)y 可以有以下幾種方式:
(1)立即數(shù)
y=立即數(shù);
栗子:ADD R0,R1,R2,LSL #2
(2)寄存器
y=Rs;(通用寄存器)但不能用PC(R15)
(3)數(shù)字常量表達式
y=數(shù)字常量表達式(單目操作符,雙目操作符,邏輯操作符和算術(shù)操作符)等。
栗子:#0x88 ;立即數(shù)
#0x40 + 0x20 ;使用加法的數(shù)字常量表達式
#0x40 + 0x20*4 ;使用加,減,乘,除算數(shù)運算
#0x80 : ROR : 02 ;使用移位操作,循環(huán)2位;
#2_11010010 ;使用二進制
#0xFF:MOD:08 ;取模操作
#0xFF0000:AND:660000 ;邏輯與操作
4)寄存器間接尋址方式
LDR R0,[R4] ;R4中的內(nèi)容作為地址,該地址中的內(nèi)容給R0
5) 變址尋址方式(別名:基址變址尋址)
LDR R0,[R1,#4] ;R4中內(nèi)容+4作為地址,該地址中內(nèi)容給R0
R1為基址寄存器,4是偏移量
變址尋址方式其實就是訪問基址附近的單元,包括基址加偏移和基址加索引尋址。變址尋址=寄存器尋址+偏移量
變址尋址的幾種形式:
LDR R0 ,[R1,#4] ;R0=[R1+4]
LDR R0 ,[R1,#4]! ;R0=[R1+4],R1 = R1+4
LDR R0 , [R1],#4 ;R0=[R1], R1= R1+4
LDR R0 , [R1,R2] ;R0 = [R1+R2]
這里出現(xiàn)了一個!后綴:
1. 從上面例程中可以看出:有!的情況下,基址地址的值也會改變;沒有!則不會改變;
2. !后綴必須緊跟在地址表達式后面,而地址表達必須有明確的地址偏移量,而且!不能用在R15(PC)后面
3. 當!在單個寄存器后面時,這個寄存器要有隱性偏移量。
例如STMDB R1?。鸕3,R5,R7},此時基址寄存器R1隱性偏移量是4;
6)多寄存器尋址
功能:實現(xiàn)一次傳輸幾個寄存器的值,允許一條指令傳送16個寄存器的任何一個子集或所有寄存器。
LDMIA R1,{R0,R2,R5} ;R0=[R1],R2=[R1+4];R5=[R1+8]
LDMIA R0,{R1-R4};R1=[R0],R2=[R0+4];R3=[R0+8];R4=[R0+12];
7)堆棧尋址方式
什么是堆棧?
堆棧是內(nèi)存中按特定順序特別化出來的一塊兒儲存區(qū)域,這種特定順序既是“先進先出”或“后進先出”。
堆棧尋址是隱含的,它使用一個專門的寄存器SP指向一塊存儲器區(qū)域,SP指向棧頂;
堆棧的兩種方式:
向上生長:又稱為遞增堆棧,即地址向高地址方向
向下生長:又稱為遞減堆棧,即地址向低地址方向
ARM中采用LDMFD和STMFD指令分別支持POP操作(出棧)和PUSH操作(進棧),R13作為堆棧指針
STMFD R13!,{R0-R4};進棧
LDMFD R13!,{R0-R4};出棧
8)塊拷貝尋址方式
塊拷貝指令是一種多寄存器拷貝指令;
功能:把一塊數(shù)據(jù)從存儲器的某個位置拷貝到另一個位置。
決定因素:塊拷貝尋址操作取決于數(shù)據(jù)是存儲在基址寄存器所指的地址之上 ,還是地址之下,地址是遞增還是遞減的,并且與數(shù)據(jù)的存取操作有關;
9)相對尋址方式
相對尋址是變址尋址的一種變通;程序計數(shù)器PC提供基址地址,把指令中的地址碼字段作為偏移量,兩者相加后得到操作數(shù)的有效地址。
子程序調(diào)用指令就是相對尋址操作的一種;