數(shù)據(jù)處理指令的尋址方式解析

　4.1 數(shù)據(jù)處理指令的尋址方式
　　4.1.1 數(shù)據(jù)處理指令的尋址方式概要
　　數(shù)據(jù)處理指令的基本語法格式如下。
　　《opcode》 {《cond》} {S} 《Rd》，《Rn》，《shifter_operand》
　　其中《shifter_operand》有下面11種形式，如表4.1所示。
　　表4.1 《shifter_operand》的尋址方式
　　語 法尋 址 方 式
　　1?！秈mmediate》立即數(shù)尋址
　　2《Rm》寄存器尋址
　　3《Rm》， LSL #《shift_imm》立即數(shù)邏輯左移
　　4《Rm》， LSL 《Rs》寄存器邏輯左移
　　5《Rm》， LSR #《shift_imm》立即數(shù)邏輯右移
　　6《Rm》， LSR 《Rs》寄存器邏輯右移
　　7《Rm》， ASR #《shift_imm》立即數(shù)算術右移
　　8《Rm》， ASR 《Rs》寄存器算術右移
　　9《Rm》， ROR #《shift_imm》立即數(shù)循環(huán)右移
　　10《Rm》， ROR 《Rs》寄存器循環(huán)右移
　　11《Rm》， RRX寄存器擴展循環(huán)右移
　　數(shù)據(jù)處理指令的尋址方式根據(jù)《shifter_operand》的不同，相應的分為11種。
　　4.1.2 指令解碼
　　圖4.1顯示了數(shù)據(jù)處理指令不同尋址方式下的解碼格式。
　　
　　圖4.1 數(shù)據(jù)操作指令編碼格式
　　編碼格式中各域含義如下。
　　· 《opcode》：確定具體指令。
　　· S：標識指令是否影響程序狀態(tài)寄存器CPSR條件標志。
　　· Rd：指令操作的目的寄存器。
　　· Rn：指令第一源操作數(shù)。
　　· bit［11∶0］：移位操作，詳見本章移位操作一節(jié)。
　　· bit［25］：被用來區(qū)分是立即數(shù)移位操作還是寄存器移位操作。
　　如果指令編碼出現(xiàn)下面情況：bit［25］ = 0并且bit［4］ = 1并且bit［7］ = 1，則指令并非數(shù)據(jù)處理指令，它可能是Load/Store指令或算術指令。
　　4.1.3 移位操作
　　數(shù)據(jù)處理指令是在算術邏輯單元ALU中完成。ARM處理器一個顯著特征就是可以在操作數(shù)進入ALU之前，對操作數(shù)進行指定位數(shù)的左移或右移操作。這種功能明顯增強了數(shù)據(jù)處理操作的靈活性。
　　移位操作可能產(chǎn)生進位，更新程序狀態(tài)寄存器CPSR的進位標志C。移位操作有下面3種基本方式。
　　1．立即數(shù)方式
　　沒有任何一條ARM指令可以包含一個32位的立即數(shù)，數(shù)據(jù)處理指令編碼格式中，第二個操作數(shù)有12位。指令的編碼格式如圖4.1所示。
　　指令中的立即數(shù)是由一個8 bit的常數(shù)移動4 bit偶數(shù)位（0，2，4，…，26，28，30）得到的。所以，每一條指令都包含一個8 bit的常數(shù)X和移位值Y，得到的立即數(shù)=X循環(huán)右移（2×Y）。
　　注意8位立即數(shù)一定要移偶數(shù)位。
　　下面列舉了一些有效的立即數(shù)。
　　0xFF、0x104、0xFF0、0x FF00、0x FF000、0x FF000000、0x F000000F
　　下面是一些無效的立即數(shù)。
　　0x101、0x102、0x FF1、0x FF04、0x FF003、0x FFFFFFFF、0x F000001F
　　下面是一些應用立即數(shù)的指令。
　　MOV r0，＃0 ;送0到r0
　　ADD r3，r3，＃1 ;r3的值加1
　　CMP r7，＃1000 ;r7的值和1000比較
　　BIC r9，r8，＃0x FF00 ;將r8中8～15位清零，結(jié)果保存在r9中
　　2．寄存器方式
　　寄存器的值可以被直接用于數(shù)據(jù)操作指令，如：
　　MOV r2，r0 ;r0的值送r2
　　ADD r4，r3，r2 ;r2加r3，結(jié)果送r4
　　CMP r7，r8 ;比較r7和r8的值
　　3．寄存器移位方式
　　寄存器的值在被送到ALU之前，可以事先經(jīng)過桶形移位寄存器的處理。預處理和移位發(fā)生在同一周期內(nèi)，所以有效的使用移位寄存器，可以增加代碼的執(zhí)行效率。
　　具體的移位（或者循環(huán)移位）方式有下面幾種。
　　· ASR：算術右移。
　　· LSL：邏輯左移。
　　· LSR：邏輯右移。
　　· ROR：循環(huán)右移。
　　· RRX：擴展的循環(huán)右移。
　　以上5種移位方式，移位值均可以由立即數(shù)或寄存器指定。下面是一些在指令中使用了移位操作的例子。
　　ADD r2，r0，r1，LSR #5
　　MOV r1，r0，LSL #2
　　RSB r9，r5，r5，LSL #1
　　SUB r1，r2，r0，LSR ＃4
　　MOV r2，r4，ROR r0