淺談單寄存器數(shù)據(jù)傳送指令

11.5 單寄存器數(shù)據(jù)傳送指令
　　Thumb指令集支持寄存器的裝載和存儲(chǔ)，即LDR和STR指令。8和類型的Load/Store指令在Thumb指令集中可用。這些指令使用兩種尋址模式：寄存器偏移和立即數(shù)偏移。指令所能存取的數(shù)據(jù)包括字、半字和字節(jié)，同時(shí)半字和字節(jié)可以為有符號(hào)數(shù)或無(wú)符號(hào)數(shù)。
　　表11.4總結(jié)了Thumb狀態(tài)下可用的數(shù)據(jù)傳送指令。
　　表11.4 Thumb狀態(tài)數(shù)據(jù)傳送指令
　　助 記 符說(shuō) 明操 作
　　LDR傳送32位字到寄存器Rd《－ mem32［address］
　　STR存儲(chǔ)32位寄存器的值Rd－》 mem32［address］
　　LDRB傳送8位字節(jié)到寄存器Rd《－ mem8［address］
　　STRB保存寄存器中的字節(jié)Rd－》 mem8［address］
　　LDRH傳送16位半字到寄存器Rd《－ mem16［address］
　　STRH保存寄存器中的半字Rd－》 mem16［address］
　　LDRSB裝載有符號(hào)字節(jié)到寄存器Rd《－ sighExtend（mem8［address］）
　　STRSB裝載有符號(hào)半字到寄存器Rd《－ sighExtend（mem16［address］）
　　Thumb數(shù)據(jù)傳送指令的基本語(yǔ)法格式分為以下4種。
　?、?《opcode1》 《Rd》，［《Rn》，＃《5_bit_offset》］
　　其中，《opcode1》：= LDR|LDRH|LDRB|STR|STRH|STRB
　?、?《opcode2》 《Rd》，［《Rn》，《Rm》］
　　其中，《opcode2》：= LDR|LDRH|LDRB|LSRSH|STR|STRH|STRB
　?、?LDR 《Rd》，［PC，《8_bit_offset》］
　?、?《opcode3》 《Rd》，［SP，?！?_bit_offset》］
　　其中，《opcode3》：= LDR|STR
　　下面詳細(xì)介紹各數(shù)據(jù)傳送指令的語(yǔ)法和使用。
　　11.5.1 寄存器裝載指令LDR（1）
　?。?）編碼格式
　　寄存器裝載指令LDR（1）的編碼格式如圖11.42所示。
　　
　　圖11.42 LDR（1）指令的編碼格式
　　這種形式的LDR指令將32位內(nèi)存數(shù)據(jù)裝載到通用寄存器。常用于結(jié)構(gòu)體的數(shù)據(jù)訪問(wèn)。域的基地址放在Rn寄存器中。
　　（2）指令的語(yǔ)法格式
　　LDR 《Rd》，［《Rn》，＃《immed_5》*4］
　?、?《Rd》
　　目的寄存器。用于存放從內(nèi)存中取出的數(shù)據(jù)。
　　② 《Rn》
　　基址寄存器，用于存放所取數(shù)據(jù)的基地址。
　?、?《immed_5》
　　5位立即數(shù)。該立即數(shù)的4倍加上基址寄存器的值形成目標(biāo)地址。
　　（3）指令操作的偽代碼
　　Address = Rn + （immed_5 * 4）
　　If address［1:0］ = = 0b00
　　Data = Memory［address，4］
　　Else
　　Data = UNPREDICTABLE
　　Rd = data
　　（4）對(duì)應(yīng)的ARM指令
　　LDR 《Rd》，［《Rn》，＃《immed_5》*4］
　　注意如果指令訪問(wèn)地址非字對(duì)齊，則指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。
　　11.5.2 寄存器裝載指令LDR（2）
　?。?）編碼格式
　　寄存器裝載指令LDR（2）的編碼格式如圖11.43所示。
　　
　　圖11.43 LDR（2）指令的編碼格式
　　寄存器裝載指令LDR（2）允許將一個(gè)32位內(nèi)存數(shù)據(jù)裝載到通用寄存器。此種形式的LDR指令常被用于訪問(wèn)數(shù)組中的元素。
　?。?）指令的語(yǔ)法格式
　　LDR 《Rd》，［《Rn》，《Rm》］
　?、?《Rd》
　　目的寄存器。
　?、?《Rn》
　　寄存器存放內(nèi)存訪問(wèn)基地址。
　?、?《Rm》
　　寄存器存放內(nèi)存訪問(wèn)偏移地址。
　?。?）指令操作的偽代碼
　　Address = Rn + Rm
　　If address［1:0］ = = 0b00
　　Data = Memory［address，4］
　　Else
　　Data = UNPREDICTABLE
　　Rd = data
　?。?）對(duì)應(yīng)的ARM指令
　　LDR 《Rd》，［《Rn》，《Rm》］
　　11.5.3 寄存器裝載指令LDR（3）
　　（1）編碼格式
　　寄存器裝載指令LDR（3）的編碼格式如圖11.44所示。
　　
　　圖11.44 LDR（3）指令的編碼格式
　　寄存器裝載指令LDR（3）允許將一個(gè)32位內(nèi)存數(shù)據(jù)裝載到通用寄存器。此種形式的LDR指令常被用于訪問(wèn)PC相關(guān)（PC-relative）數(shù)據(jù)。
　?。?）指令的語(yǔ)法格式
　　LDR 《Rd》，［PC，?！秈mmed_8》*4］
　　① 《Rd》
　　目的寄存器。
　　② PC
　　程序指針寄存器，用于計(jì)算內(nèi)存訪問(wèn)的地址。計(jì)算地址時(shí)，PC值的bit［1］被系統(tǒng)默認(rèn)為0進(jìn)行計(jì)算，所以產(chǎn)生的內(nèi)存訪問(wèn)地址必為字對(duì)齊。
　?、?《immed_8》
　　8位立即數(shù)。該立即數(shù)的4倍將和PC值相加，形成內(nèi)存訪問(wèn)地址。
　　（3）指令操作的偽代碼
　　Address = （PC［31:2］ 《《 2） + （immed_8*4）
　　Rd = Memory［address，4］
　?。?）對(duì)應(yīng)的ARM指令
　　LDR 《Rd》，［PC，＃《immed_8》*4］