ARM指令的尋址方式

所謂尋址方式就是處理器根據(jù)指令中給出的地址信息來尋找物理地址的方式。目前 ARM 指令系統(tǒng)支持如下幾種常見的尋址方式。

立即尋址

立即尋址也叫立即數(shù)尋址，這是一種特殊的尋址方式，操作數(shù)本身就在指令中給出，只要取出指令也就取到了操作數(shù)。這個(gè)操作數(shù)被稱為立即數(shù)，對(duì)應(yīng)的尋址方式也就叫做立即尋址。例如以下指令：

ADD R0 ， R0 ，＃ 1 ； R0 ←R0＋1

ADD R0 ， R0 ，＃ 0x3f ； R0 ←R0＋0x3f

在以上兩條指令中，第二個(gè)源操作數(shù)即為立即數(shù)，要求以 “ ＃ ” 為前綴，對(duì)于以十六進(jìn)制表示的立即數(shù)，還要求在 “ ＃ ” 后加上 “ 0x ” 或 “ & ” 。

寄存器尋址

寄存器尋址就是利用寄存器中的數(shù)值作為操作數(shù)，這種尋址方式是各類微處理器經(jīng)常采用的一種方式，也是一種執(zhí)行效率較高的尋址方式。以下指令：

ADD R0 ， R1 ， R2 ； R0 ←R1＋R2

該指令的執(zhí)行效果是將寄存器 R1 和 R2 的內(nèi)容相加，其結(jié)果存放在寄存器 R0 中。

寄存器間接尋址

寄存器間接尋址就是以寄存器中的值作為操作數(shù)的地址，而操作數(shù)本身存放在存儲(chǔ)器中。例如以下指令：

ADD R0 ， R1 ， [R2] ； R0 ←R1＋[R2]

LDR R0，[R1] ； R0 ←[R1]

STR R0，[R1] ；[R1]← R0

在第一條指令中，以寄存器 R2 的值作為操作數(shù)的地址，在存儲(chǔ)器中取得一個(gè)操作數(shù)后與 R1 相加，結(jié)果存入寄存器 R0 中。

第二條指令將以 R1 的值為地址的存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)傳送到 R0 中。

第三條指令將 R0 的值傳送到以 R1 的值為地址的存儲(chǔ)器中。

基址變址尋址

基址變址尋址就是將寄存器（該寄存器一般稱作基址寄存器）的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個(gè)操作數(shù)的有效地址。變址尋址方式常用于訪問某基地址附近的地址單元。采用變址尋址方式的指令常見有以下幾種形式，如下所示：

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]

在第一條指令中，將寄存器 R1 的內(nèi)容加上 4 形成操作數(shù)的有效地址，從而取得操作數(shù)存入寄存器 R0 中。

在第二條指令中，將寄存器 R1 的內(nèi)容加上 4 形成操作數(shù)的有效地址，從而取得操作數(shù)存入寄存器 R0 中，然后， R1 的內(nèi)容自增 4 個(gè)字節(jié)。

在第三條指令中，以寄存器 R1 的內(nèi)容作為操作數(shù)的有效地址，從而取得操作數(shù)存入寄存器 R0中，然后， R1 的內(nèi)容自增 4 個(gè)字節(jié)。

在第四條指令中，將寄存器 R1 的內(nèi)容加上寄存器 R2 的內(nèi)容形成操作數(shù)的有效地址，從而取得操作數(shù)存入寄存器 R0 中。

多寄存器尋址

采用多寄存器尋址方式，一條指令可以完成多個(gè)寄存器值的傳送。這種尋址方式可以用一條指令完成傳送最多 16 個(gè)通用寄存器的值。以下指令：

LDMIA R0 ， {R1 ， R2 ， R3 ， R4} ； R1 ←[R0]； R2 ←[R0＋4]； R3 ←[R0＋8]；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　R4←[R0＋12]

該指令的后綴 IA 表示在每次執(zhí)行完加載 / 存儲(chǔ)操作后， R0 按字長(zhǎng)度增加，因此，指令可將連續(xù)存儲(chǔ)單元的值傳送到 R1 ～ R4 。

相對(duì)尋址

與基址變址尋址方式相類似，相對(duì)尋址以程序計(jì)數(shù)器 PC 的當(dāng)前值為基地址，指令中的地址標(biāo)號(hào)作為偏移量，將兩者相加之后得到操作數(shù)的有效地址。以下程序段完成子程序的調(diào)用和返回，跳轉(zhuǎn)指令 BL 采用了相對(duì)尋址方式：

BL NEXT ；跳轉(zhuǎn)到子程序 NEXT 處執(zhí)行

……

NEXT

……

MOV PC，LR ；從子程序返回

堆棧尋址

堆棧是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按先進(jìn)后出（ First In Last Out ， FILO ）的方式工作，使用一個(gè)稱作堆棧指針的專用寄存器指示當(dāng)前的操作位置，堆棧指針總是指向棧頂。

當(dāng)堆棧指針指向最后壓入堆棧的數(shù)據(jù)時(shí)，稱為滿堆棧（ Full Stack ），而當(dāng)堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置時(shí)，稱為空堆棧（ Empty Stack ）。

同時(shí)，根據(jù)堆棧的生成方式，又可以分為遞增堆棧（ Ascending Stack ）和遞減堆棧（ Decending　Stack ），當(dāng)堆棧由低地址向高地址生成時(shí)，稱為遞增堆棧，當(dāng)堆棧由高地址向低地址生成時(shí)，稱為遞減堆棧。這樣就有四種類型的堆棧工作方式， ARM 微處理器支持這四種類型的堆棧工作方式，即：

－ 滿遞增堆棧：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且由低地址向高地址生成。

－ 滿遞減堆棧：堆棧指針指向最后壓入的數(shù)據(jù)，且由高地址向低地址生成。

－ 空遞增堆棧：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且由低地址向高地址生成。

－ 空遞減堆棧：堆棧指針指向下一個(gè)將要放入數(shù)據(jù)的空位置，且由高地址向低地址生成。