ARM匯編編程基礎(chǔ)之六-其它尋址模式與其它指令
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STMED、STMEA、STMFD、STMFA和LDMED、LDMEA、LDMFD、LDMFA就是所謂的堆棧尋址指令。由此可見：為了對(duì)程序員體貼入微，ARM指令集的設(shè)計(jì)者設(shè)計(jì)了堆棧尋址指令，其實(shí)質(zhì)就是多寄存尋址指令的快捷方式。
4、寄存器移位尋址
寄存器移位尋址是ARM指令集特有的尋址方式。當(dāng)?shù)?個(gè)操作數(shù)是寄存器移位方式時(shí)，第2個(gè)寄存器操作數(shù)在與第1個(gè)操作數(shù)結(jié)合之前，選擇進(jìn)行移位操作。例如：
MOV R0,R2,LSL #3 表示將R2的值邏輯左移3位，結(jié)果放入R0，即是R0=R2×8。
移位的方式有以下幾種：
LSL（logic shift left）：邏輯左移
LSR（logic shift right）：邏輯右移
ASR（arithmetic shift right）：算術(shù)右移
ROR（rotate shift right）：循環(huán)右移
RRX（rotate shift right with extend）：帶擴(kuò)展的循環(huán)右移。其中的C指的是CPSR的C位
5、相對(duì)尋址
相對(duì)尋址是基址尋址的一種變通。由程序計(jì)數(shù)器PC提供基準(zhǔn)地址，指令中的地址碼字段作為偏移量，兩者相加后得到的地址即為操作數(shù)的有效地址。例如：
LOOP
該條B指令的意思是要跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)LOOP所代表的指令處，其含義相當(dāng)明顯，但你要明白CPU根本不明白標(biāo)號(hào)是個(gè)什么東西（事實(shí)上在指令的機(jī)器碼中根本就沒有標(biāo)號(hào)這種東西），那么b loop這條指令的機(jī)器碼會(huì)是什么呢？答案是：高8bit是操作碼相關(guān)內(nèi)容，低24bit是一個(gè)常數(shù)，表示從b指令到mov指令之間的內(nèi)存地址的差值（如果不考慮流水線的影響的話）。由此可見，b loop這條指令相當(dāng)于add pc, pc, #偏移量常數(shù)，典型的相對(duì)于PC（當(dāng)前指令地址）的相對(duì)尋址。由于是相對(duì)于當(dāng)前指令地址進(jìn)行相對(duì)尋址，所以無論程序最終運(yùn)行在內(nèi)存的何處（即使運(yùn)行的地址不是它預(yù)期的位置），這條B指令都能正確運(yùn)行。關(guān)于相對(duì)尋址、程序期望的運(yùn)行地址等等，我將在“ARM匯編偽指令”一文中詳細(xì)描述。
隨便說一下，前面學(xué)到b指令的跳轉(zhuǎn)范圍是當(dāng)前指令的先后32M，為什么是這個(gè)范圍呢？因?yàn)?4bit常數(shù)用1個(gè)比特區(qū)別正負(fù)，還剩23bit，同時(shí)由于ARM指令在內(nèi)存中的地址其最低2bit一定是0（為什么？請(qǐng)自行思考一下），因此23bit中可以不必表示這2個(gè)0，所以23bit可以表示的范圍是0 ---- 2^25，即：0 ---- 32M。
我們?cè)?ldquo;基本尋址模式與基本指令”一文中學(xué)習(xí)了最常用的指令。下面介紹其它較為常用的指令。
1、訪存指令
LDRH（半字加載）；LDRSH （有符號(hào)半字加載）；STRH（半字存儲(chǔ)）
交換指令
助記符 | 說明 | 操作 |
SWP Rd,Rm,[Rn] | 寄存器和存儲(chǔ)器字?jǐn)?shù)據(jù)交換 | Rd←[Rn]，[Rn]←Rm (Rn≠Rd或Rm) |
SWPB Rd,Rm,[Rn] | 寄存器和存儲(chǔ)器字節(jié)數(shù)據(jù)交換 | Rd←[Rn]，[Rn]←Rm (Rn≠Rd或Rm) |
2、數(shù)據(jù)處理指令
助記符 | 說明 | 操作 |
MVN Rd,operand2 | 數(shù)據(jù)非傳送 | Rd←(~operand2) |
助記符 | 說明 | 操作 |
RSB Rd, Rn, operand2 | 逆向減法指令 | Rd←operand2-Rn |
ADC Rd, Rn, operand2 | 帶進(jìn)位加法 | Rd←Rn+operand2+Carry |
SBC Rd, Rn, operand2 | 帶進(jìn)位減法指令 | Rd←Rn-operand2-(NOT)Carry |
RSC Rd, Rn, operand2 | 帶進(jìn)位逆向減法指令 | Rd←operand2-Rn-(NOT)Carry |
這里要特別提到，ADC指令結(jié)合CPSR，可以實(shí)現(xiàn)64位整數(shù)加法，詳情參見“雜項(xiàng)解釋”一文
助記符 | 說明 | 操作 |
BIC Rd, Rn, operand2 | 按位清除指令 | Rd←Rn & (~operand2) |
其實(shí)現(xiàn)功能是：將Rn中對(duì)應(yīng)于operand2中為1的bit位全部清0，然后將結(jié)果保存到Rd中
助記符 | 說明 | 操作 |
CMN Rn, operand2 | 負(fù)數(shù)比較指令 | 標(biāo)志N、Z、C、V←Rn+operand2 |
TST Rn, operand2 | 位測(cè)試指令 | 標(biāo)志N、Z、C←Rn & operand2 |
TEQ Rn, operand2 | 相等測(cè)試指令 | 標(biāo)志N、Z、C←Rn ^ operand2 |
TST指令測(cè)試的是：Rn中所有指定bit位是否全為0（指定的bit位是operand2中為1的所有位）；
TEQ指令測(cè)試的是：Rn和operand2是否相等。這點(diǎn)上與CMP指令一樣，區(qū)別在于CMP指令除了可以比較2個(gè)數(shù)是否相等外，也可以比較2個(gè)數(shù)誰大誰小，但TEQ不行。
3、乘法指令
助記符 | 說明 | 操作 |
MUL Rd,Rm,Rs | 32位乘法指令 | Rd←Rm*Rs (Rd≠Rm) |
MLA Rd,Rm,Rs,Rn | 32位乘加指令 | Rd←Rm*Rs+Rn (Rd≠Rm) |
UMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位無符號(hào)乘法指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs |
UMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位無符號(hào)乘加指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs+(RdLo,RdHi) |
SMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位有符號(hào)乘法指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs |
SMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位有符號(hào)乘加指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs+(RdLo,RdHi) |
4、協(xié)處理器指令
參見“MMU與內(nèi)存保護(hù)的實(shí)現(xiàn)”一文
5、雜項(xiàng)指令
SWI：軟中斷指令，參見“swi與system call的實(shí)現(xiàn)”一文
MRS、MSR：程序狀態(tài)寄存器操作指令，參見“ARM異常處理”一文
評(píng)論