多寄存器寻址指令ldmia/ldmib和ARM存储器访问指令——多寄存器存取

多寄存器寻址指令ldmia/ldmib和ARM存储器访问指令——多寄存器存取

多寄存器和堆栈寻址的用法：多寄存器寻址：LDMIA，LDMIB，STMIA，STMIB，LDMDA，LDMDB，STMDA，STMDB；
堆栈寻址：LDMFA，LDMFD，STMFA，STMFD，LDMEA，LDMED，STMEA，STMED；

弄清堆栈寻址的SP的变化：LDMFA，LDMFD，STMFA，STMFD，LDMEA，LDMED，STMEA，STMED；

IA： 每次传送后地址加4；
IB： 每次传送前地址加4；
DA： 每次传送后地址减4；
DB： 每次传送前地址减4；
FD： 满递减堆栈；
ED： 空递减堆栈；
FA： 满递增堆栈；
EA： 空递增堆栈。

1、多寄存器寻址：
LDMIA R0!,{R1-R4}  

                               ;R1<----[R0]
                               ;R2<----[R0+4]
                               ;R3<----[R0+8]
                               ;R4<----[R0+12]         

例如：

所有的示例指令执行前：
mem32[0x1000C] = 0x04
mem32[0x10008] = 0x03
mem32[0x10004] = 0x02
mem32[0x10000] = 0x01
r0 = 0x00010010
r1 = 0x00000000
r3 = 0x00000000
r4 = 0x00000000
1) ldmia r0!, {r1-r3} 2) ldmib r0!, {r1-r3}
执行后:                      执行后:
r0 = 0x00100000    r0 = 0x00100000
r1 = 0x01                   r1 = 0x02
r2 = 0x02                   r2 = 0x03
r3 = 0x03                   r3 = 0x04

2、堆栈寻址：
STMFD入栈指令，相当于STMDB
STMFD SP!,{R2-R4}                            ;[SP-4]<---R4
                                             ;[SP-8]<---R3 
                                             ;[SP-12]<---R2   
LDMFD出栈指令，相当于LDMIA
LDMFD SP!,{R6-R8}                ;R6<----[SP]
                                 ;R7<----[SP+4]
                                 ;R8<----[SP+8]

•LDR和STR——字和无符号字节加载/存储指令

  LDR指令用于从内存中读取单一字或字节数据存入寄存器中，STR指令用于将寄存器中的单一字或字节数据保存到内存。指令格式如下：

  LDR{cond}{T} Rd,<地址>  ;将指定地址上的字数据读入Rd

  STR{cond}{T} Rd,<地址>  ;将Rd中的字数据存入指定地址

  LDR{cond}B{T} Rd,<地址>  ;将指定地址上的字节数据读入Rd

  STR{cond}B{T} Rd,<地址>  ;将Rd中的字节数据存入指定地址

•LDR和STR——字和无符号字节加载/存储指令

   LDR/STR指令寻址非常灵活，它由两部分组成，其中一部分为一个基址寄存器，可以为任一个通用寄存器；另一部分为一个地址偏移量。地址偏移量有以下3种格式：

    立即数。立即数可以是一个无符号的数值。这个数据可以加到基址寄存器，也可以从基址寄存器中减去这个数值。

    如：LDR  R1,[R0,#0x12] ；R1<-[R0+0x12]

    寄存器。寄存器中的数值可以加到基址寄存器，也可以从基址寄存器中减去这个数值。

    如：LDR  R1,[R0,R2]  ; R1<-[R0+R2]

       LDR  R1,[R0,-R2]  ; R1<-[R0-R2]

    寄存器及移位常数。寄存器移位后的值可以加到基址寄存器，也可以从基址寄存器中减去这个数值。

    如：LDR  R1,[R0,R2,LSL #2]

 多寄存器加载/存储指令格式如下：

LDM{cond}<模式>  Rn{!},reglist{^} ;

STM{cond}<模式>  Rn{!},reglist{^} ;

        多寄存器加载/存储指令格式如下：

LDM{cond}<模式>  Rn{!},reglist{^} ;

STM{cond}<模式>  Rn{!},reglist{^} ;

cond：指令执行的条件；

模式：控制地址的增长方式，一共有8种模式；

!：表示在操作结束后，将最后的地址写回Rn中；

reglist ：表示寄存器列表，可以包含多个寄存器，它们使用“,”隔开，如{R1,R2,R6-R9}，寄存器由小到大排列；

^：可选后缀。允许在用户模式或系统模式下使用。它有以下两个功能：

1）若op是LDM且寄存器列表包含R15时，那么除了正常的多寄存器传送外，还将SPSR也复制到CPSR中。这用于异常处理返回，仅在异常模式下使用。

2）数据传入或传出的是用户模式下的寄存器，而不是当前模式的寄存器。

多寄存器加载/存储指令的8种模式如下表所示，右边四种为堆栈操作、左边四种为数据传送操作。

模式说明模式说明IA每次传送后地址加4FD满递减堆栈IB每次传送前地址加4ED空递减堆栈DA每次传送后地址减4FA满递增堆栈DB每次传送前地址减4EA空递增堆栈数据块传送操作堆栈操作

        进行数据复制时，先设置好源数据指针和目标指针，然后使用块拷贝寻址指令LDMIA/STMIA、LDMIB/STMIB、LDMDA/STMDA、LDMDB/STMDB进行读取和存储 。

        进行堆栈操作操作时，要先设置堆栈指针（SP），然后使用堆栈寻址指令STMFD/LDMFD 、STMED/LDMED、STMFA/LDMFA和STMEA/LDMEA实现堆栈操作。

数据块传送

存储

堆栈操作

压栈

说明 

数据块传送

加载

堆栈操作

出栈

说明STMDASTMED空递减LDMDALDMFA满递减STMIASTMEA空递增LDMIALDMFD满递增STMDBSTMFD满递减LDMDBLDMEA空递减STMIBSTMFA满递增LDMIBLDMED空递增

;使用数据块传送指令进行堆栈操作

STMDA R0!,{R5-R6}将R5、R6存入相应的R0指向的地址对应的内存

. . .

LDMIB R0!,{R5-R6}将R0指向的地址对应的内存的内容存入R5和R6

;使用堆栈指令进行堆栈操作

STMED R13!,{R5-R6}

. . .

LDMED R13!,{R5-R6}这一段代码的两个都是ED

两段代码的执行结果是一样的，但是使用堆栈指令的压栈和出栈操作编程很简单（只要前后一致即可），而使用数据块指令进行压栈和出栈操作则需要考虑空与满、加与减对应的问题。（相当于堆栈指令做了封装）