ARM指令中4條容易混淆的指令區(qū)別
這里比較下容易混淆的四條指令,已經(jīng)在這4條指令的混淆上花費(fèi)了很多精力,現(xiàn)在做個(gè)小結(jié),LDR,STR,LDM,STM這四條指令,關(guān)于LDM和STM的說明,見另外一個(gè)說明文件(我的一篇新的文章),說明了這兩個(gè)文件用于棧操作時(shí)的注意事項(xiàng)。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/318734.htm(1)LDR:L表示LOAD,LOAD的含義應(yīng)該理解為:Load from memory into register。下面這條語句就說明的很清楚:
LDRR1,[R2]
R1<——[R2]
就是把R2中的內(nèi)容對(duì)應(yīng)的地址的值(一個(gè)memory地址),讀取到R1中(一個(gè)register)
(2)STR:S表示STORE,STORE的含義應(yīng)該理解為:Store from a register into memory。下面這條語句表示的很清楚:
STRR1,[R2]
R1——>[R2]
就是把寄存器R1中的內(nèi)容“保存”到R2的值對(duì)應(yīng)的地址中(一個(gè)memory地址)。
顯然,這兩條語句都有個(gè)特點(diǎn),就是寄存器寫在前面(左邊)而內(nèi)存地址寫在后面(右邊),數(shù)據(jù)傳送的方向則是恰好相反的。
(3)LDM:L的含義仍然是LOAD,即是Load from memory into register。不同之處在于,該指令是將內(nèi)存中堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù),批量的賦值給寄存器,即是出棧操作;其中堆棧指針一般對(duì)應(yīng)于SP,注意SP是寄存器R13,實(shí)際用到的卻是R13中的內(nèi)存地址,只是該指令沒有寫為[R13],同時(shí),LDM指令中寄存器和內(nèi)存地址的位置相對(duì)于前面兩條指令改變了,下面的例子:
LDMFDSP! ,{R0, R1, R2}
實(shí)際上可以理解為:LDMFD[SP]!,{R0, R1, R2}
顯然,這里SP是個(gè)地址,但是寫在了左邊,而把寄存器組—R0, R1, R2寫在了右邊,這個(gè)是要注意的。
(4)STM:S的含義仍然是STORE,與LDM是配對(duì)使用的,其指令格式上也相似,即區(qū)別于STR,是將堆棧指針寫在左邊,而把寄存器組寫在右邊。
STMFDSP! ,{R0}
同樣的,該指令也可理解為:STMFD[SP]!,{R0}
這里,是把R0保存到堆棧中。
顯然,這兩個(gè)堆棧操作指令也有個(gè)特點(diǎn),就是寄存器組寫在后面(右邊)而堆棧指針寫在前面(左邊),而且實(shí)際上使用的是堆棧指針中的內(nèi)存地址,這一點(diǎn)與前面兩條指令是有區(qū)別的。
這四條指令中,前面兩條和后面兩條其實(shí)聯(lián)系不多,反而是差別很大,因此,可以直接把這兩組指令區(qū)分開來,認(rèn)為它們之間沒有聯(lián)系,這樣避免誤解。
ARM指令中STM和LDM的理解誤區(qū)
STM和LDM的主要用途是現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)、數(shù)據(jù)、參數(shù)傳遞等,其模式有8種,如下:
注:前面4種用于數(shù)據(jù)塊的傳輸,后面4種用于堆棧操作
(1)IA 每次傳送后地址加4
(2)IB 每次傳送前地址加4
(3)DA 每次傳送后地址減4
(4)DB 每次傳送前地址減4
(5)FD 滿遞減堆棧
(6)FA 滿遞增堆棧
(7)ED 空遞減堆棧
(8)EA 空遞增堆棧
下面的講述對(duì)于空遞減堆棧和空遞增堆棧同樣適用.
在堆棧操作時(shí),經(jīng)常錯(cuò)誤以為使用STMFD滿遞減將寄存器壓入堆棧后,在彈出數(shù)據(jù)的時(shí)候應(yīng)該使用LDMFA。
但是FD和FA僅用于只是目前操作的堆棧是何種模式(堆棧共有四種模式),F(xiàn)D指明目前的堆棧是滿遞減堆棧,
則數(shù)據(jù)入棧時(shí)的指令為STMFD,那么數(shù)據(jù)出棧時(shí)的指令對(duì)應(yīng)的為LDMFD,而不是LDMFA。
我們可以這樣認(rèn)為STMFD等價(jià)于STMDB,LDMFD等價(jià)于STMIA
那么,數(shù)據(jù)傳輸?shù)捻樞蚝蛿?shù)據(jù)入棧的順序又是如何呢
先來看STMFD SP!,{R1-R3} 執(zhí)行的結(jié)果圖(操作之后SP指向SP)
SP------->
|R3|
|R2|
SP------>|R1|
那么STMFD SP!,{R3,R2,R1}執(zhí)行后的堆棧順序是不是剛好和上面的堆棧順序相反,實(shí)際情況時(shí)這兩個(gè)指令執(zhí)行后的堆棧數(shù)據(jù)順序一樣,因?yàn)锳RM編譯器會(huì)自動(dòng)將STMFD SP!,{R3,R2,R1}轉(zhuǎn)換為STMFD SP!,{R0-R3}指令,也就是說,ARM編譯器默認(rèn)高寄存器優(yōu)先存入堆棧。即便你在指令STMFD SP!,{R3,R2,R1}中刻意“安排”了寄存器入棧順序,而在編譯時(shí)編譯器又重新做了處理,打亂了你期望的數(shù)據(jù)入棧順序。
同理STMDB R0!,{R1-R3}和STMDB R0!,{R3,R2,R1}指令執(zhí)行后數(shù)據(jù)在堆棧中的順序完全一致。
STMFD SP!,{R1-R3}指令對(duì)應(yīng)的出棧指令是LDMFD SP!,{R1-R3}(R1,R2,R3的順序任意)
評(píng)論