2019年09月23日 | ARM汇编：加载和存储指令集（六大类）

ARM微处理器支持加载/存储指令用于在寄存器和存储器之间传送数据，加载指令用于将存储器中的数据传送到寄存器，存储指令则完成相反的操作。常用的加载存储指令如下：

—  LDR     字数据加载指令

—  LDRB    字节数据加载指令

—  LDRH    半字数据加载指令

—  STR     字数据存储指令

—  STRB    字节数据存储指令

—  STRH    半字数据存储指令

1、LDR指令

LDR指令的格式为：

LDR{条件} 目的寄存器，<存储器地址>

LDR指令用于从存储器中将一个32位的字数据传送到目的寄存器中。该指令通常用于从存储器中读取32位的字数据到通用寄存器，然后对数据进行处理。当程序计数器PC作为目的寄存器时，指令从存储器中读取的字数据被当作目的地址，从而可以实现程序流程的跳转。该指令在程序设计中比较常用，且寻址方式灵活多样，请读者认真掌握。

指令示例：

LDR   R0，[R1]                  ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0。

LDR   R0，[R1，R2]             ；将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0。

LDR   R0，[R1，＃8]             ；将存储器地址为R1+8的字数据读入寄存器R0。

LDR   R0，[R1，R2] ！           ；将存储器地址为R1+R2的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋R2写入R1。

LDR   R0，[R1，＃8] ！          ；将存储器地址为R1+8的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋8写入R1。

LDR   R0，[R1]，R2              ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋R2写入R1。

LDR   R0，[R1，R2，LSL＃2]！   ；将存储器地址为R1＋R2×4的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋R2×4写入R1。

LDR   R0，[R1]，R2，LSL＃2     ；将存储器地址为R1的字数据读入寄存器R0，并将新地址R1＋R2×4写入R1。

LDR r, label  和 LDR r, =label的区别：

LDR r, =label

会把label表示的值加载到寄存器中。

LDR r, label

会把label当做地址，把label指向的地址中的值加载到寄存器中。譬如 label的值是 0x8000， LDR r, =label会将 0x8000加载到寄存器中，而LDR r, label则会将内存0x8000处的值加载到寄存器中。

ADR 和 ADRL 伪指令：

ADR 和 ADRL 伪指令用于将一个地址加载到寄存器中。

ADR为小范围的地址读取伪指令。ADR指令将基于PC相对偏移的地址值读取到寄存器中。在汇编编译源程序时，ADR伪指令被编译器替换在一条合适的指令，通常，编译器用一条ADD指令或SUB指令来实现该ADR伪指令的功能，若不能使用一条指令实现，则产生错误。其能加载的地址范围，当为字节对齐时，是-1020~1020，当为非字对齐时在-255~255之间。

ADRL是中等范围的地址读取指令。会被编译器翻译成两条指令。如果不能用两条指令表示，则产生错误。

ADRL能加载的地址范围当为非字节对齐时是-64K~64K之间；当为字节对齐时是-256K~256K之间。

2、LDRB指令

LDRB指令的格式为：

LDR{条件}B 目的寄存器，<存储器地址>

LDRB指令用于从存储器中将一个8位的字节数据传送到目的寄存器中，同时将寄存器的高24位清零。该指令通常用于从存储器中读取8位的字节数据到通用寄存器，然后对数据进行处理。当程序计数器PC作为目的寄存器时，指令从存储器中读取的字数据被当作目的地址，从而可以实现程序流程的跳转。

指令示例：

LDRB R0，[R1]         ；将存储器地址为R1的字节数据读入寄存器R0，并将R0的高24位清零。

LDRB R0，[R1，＃8]    ；将存储器地址为R1＋8的字节数据读入寄存器R0，并将R0的高24位清零。

3、LDRH指令

LDRH指令的格式为：

LDR{条件}H 目的寄存器，<存储器地址>

LDRH指令用于从存储器中将一个16位的半字数据传送到目的寄存器中，同时将寄存器的高16位清零。该指令通常用于从存储器中读取16位的半字数据到通用寄存器，然后对数据进行处理。当程序计数器PC作为目的寄存器时，指令从存储器中读取的字数据被当作目的地址，从而可以实现程序流程的跳转。

指令示例：

LDRH R0，[R1]         ；将存储器地址为R1的半字数据读入寄存器R0，并将R0的高16位清零。

LDRH R0，[R1，＃8]    ；将存储器地址为R1＋8的半字数据读入寄存器R0，并将R0的高16位清零。

LDRH R0，[R1，R2]    ；将存储器地址为R1＋R2的半字数据读入寄存器R0，并将R0的高16位清零。

4、LDM指令：

L的含义仍然是LOAD，即是Load from memory into register。

虽然貌似是LDR的升级，但是，千万要注意，这个指令运行的方向和LDR是不一样的，是从左到右运行的。该指令是将内存中堆栈内的数据，批量的赋值给寄存器，即是出栈操作；其中堆栈指针一般对应于SP，注意SP是寄存器R13，实际用到的却是R13中的内存地址，只是该指令没有写为[R13]，同时，LDM指令中寄存器和内存地址的位置相对于前面两条指令改变了，下面的例子：

LDMFD     SP! ,   {R0, R1, R2}

实际上可以理解为：    LDMFD     [SP]!,    {R0, R1, R2}

意思为：把sp指向的3个连续地址段（应该是3*4=12字节（因为为r0,r1,r2都是32位））中的数据拷贝到r0,r1,r2这3个寄存器中去。

5、STR指令

STR指令的格式为：

STR{条件} 源寄存器，<存储器地址>

STR指令用于从源寄存器中将一个32位的字数据传送到存储器中。该指令在程序设计中比较常用，且寻址方式灵活多样，使用方式可参考指令LDR。

指令示例：

STR   R0，[R1]，＃8    ；将R0中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1＋8写入R1。

STR   R0，[R1，＃8]    ；将R0中的字数据写入以R1＋8为地址的存储器中。

LDR是内存数据放到寄存器，即装载，是读  

STR是寄存器数据放到内存，即存储，是写

6、STRB指令

STRB指令的格式为：

STR{条件}B 源寄存器，<存储器地址>

STRB指令用于从源寄存器中将一个8位的字节数据传送到存储器中。该字节数据为源寄存器中的低8位。

指令示例：

STRB R0，[R1]         ；将寄存器R0中的字节数据写入以R1为地址的存储器中。

STRB R0，[R1，＃8]    ；将寄存器R0中的字节数据写入以R1＋8为地址的存储器中。

7、STRH指令

STRH指令的格式为：

STR{条件}H 源寄存器，<存储器地址>

STRH指令用于从源寄存器中将一个16位的半字数据传送到存储器中。该半字数据为源寄存器中的低16位。

指令示例：

STRH R0，[R1]         ；将寄存器R0中的半字数据写入以R1为地址的存储器中。

STRH R0，[R1，＃8]    ；将寄存器R0中的半字数据写入以R1＋8为地址的存储器中。

8、STM指令：

S的含义仍然是STORE，与LDM是配对使用的，其指令格式上也相似，即区别于STR，是将堆栈指针写在左边，而把寄存器组写在右边。

   STMFD      SP!,   {R0}

同样的，该指令也可理解为：  STMFD      [SP]!,   {R0}

意思是：把R0保存到堆栈（sp指向的地址）中。