资料介绍
11.5 单寄存器数据传送指令
Thumb指令集支持寄存器的装载和存储,即LDR和STR指令。8和类型的Load/Store指令在Thumb指令集中可用。这些指令使用两种寻址模式:寄存器偏移和立即数偏移。指令所能存取的数据包括字、半字和字节,同时半字和字节可以为有符号数或无符号数。
表11.4总结了Thumb状态下可用的数据传送指令。
表11.4 Thumb状态数据传送指令
助 记 符说 明操 作
LDR传送32位字到寄存器Rd《- mem32[address]
STR存储32位寄存器的值Rd-》 mem32[address]
LDRB传送8位字节到寄存器Rd《- mem8[address]
STRB保存寄存器中的字节Rd-》 mem8[address]
LDRH传送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装载有符号字节到寄存器Rd《- sighExtend(mem8[address])
STRSB装载有符号半字到寄存器Rd《- sighExtend(mem16[address])
Thumb数据传送指令的基本语法格式分为以下4种。
① 《opcode1》 《Rd》,[《Rn》,#《5_bit_offset》]
其中,《opcode1》:= LDR|LDRH|LDRB|STR|STRH|STRB
② 《opcode2》 《Rd》,[《Rn》,《Rm》]
其中,《opcode2》:= LDR|LDRH|LDRB|LSRSH|STR|STRH|STRB
③ LDR 《Rd》,[PC,《8_bit_offset》]
④ 《opcode3》 《Rd》,[SP,#《8_bit_offset》]
其中,《opcode3》:= LDR|STR
下面详细介绍各数据传送指令的语法和使用。
11.5.1 寄存器装载指令LDR(1)
(1)编码格式
寄存器装载指令LDR(1)的编码格式如图11.42所示。
图11.42 LDR(1)指令的编码格式
这种形式的LDR指令将32位内存数据装载到通用寄存器。常用于结构体的数据访问。域的基地址放在Rn寄存器中。
(2)指令的语法格式
LDR 《Rd》,[《Rn》,#《immed_5》*4]
① 《Rd》
目的寄存器。用于存放从内存中取出的数据。
② 《Rn》
基址寄存器,用于存放所取数据的基地址。
③ 《immed_5》
5位立即数。该立即数的4倍加上基址寄存器的值形成目标地址。
(3)指令操作的伪代码
Address = Rn + (immed_5 * 4)
If address[1:0] = = 0b00
Data = Memory[address,4]
Else
Data = UNPREDICTABLE
Rd = data
(4)对应的ARM指令
LDR 《Rd》,[《Rn》,#《immed_5》*4]
注意如果指令访问地址非字对齐,则指令的执行结果不可预知。
11.5.2 寄存器装载指令LDR(2)
(1)编码格式
寄存器装载指令LDR(2)的编码格式如图11.43所示。
图11.43 LDR(2)指令的编码格式
寄存器装载指令LDR(2)允许将一个32位内存数据装载到通用寄存器。此种形式的LDR指令常被用于访问数组中的元素。
(2)指令的语法格式
LDR 《Rd》,[《Rn》,《Rm》]
① 《Rd》
目的寄存器。
② 《Rn》
寄存器存放内存访问基地址。
③ 《Rm》
寄存器存放内存访问偏移地址。
(3)指令操作的伪代码
Address = Rn + Rm
If address[1:0] = = 0b00
Data = Memory[address,4]
Else
Data = UNPREDICTABLE
Rd = data
(4)对应的ARM指令
LDR 《Rd》,[《Rn》,《Rm》]
11.5.3 寄存器装载指令LDR(3)
(1)编码格式
寄存器装载指令LDR(3)的编码格式如图11.44所示。
图11.44 LDR(3)指令的编码格式
寄存器装载指令LDR(3)允许将一个32位内存数据装载到通用寄存器。此种形式的LDR指令常被用于访问PC相关(PC-relative)数据。
(2)指令的语法格式
LDR 《Rd》,[PC,#《immed_8》*4]
① 《Rd》
目的寄存器。
② PC
程序指针寄存器,用于计算内存访问的地址。计算地址时,PC值的bit[1]被系统默认为0进行计算,所以产生的内存访问地址必为字对齐。
③ 《immed_8》
8位立即数。该立即数的4倍将和PC值相加,形成内存访问地址。
(3)指令操作的伪代码
Address = (PC[31:2] 《《 2) + (immed_8*4)
Rd = Memory[address,4]
(4)对应的ARM指令
LDR 《Rd》,[PC,#《immed_8》*4]
Thumb指令集支持寄存器的装载和存储,即LDR和STR指令。8和类型的Load/Store指令在Thumb指令集中可用。这些指令使用两种寻址模式:寄存器偏移和立即数偏移。指令所能存取的数据包括字、半字和字节,同时半字和字节可以为有符号数或无符号数。
表11.4总结了Thumb状态下可用的数据传送指令。
表11.4 Thumb状态数据传送指令
助 记 符说 明操 作
LDR传送32位字到寄存器Rd《- mem32[address]
STR存储32位寄存器的值Rd-》 mem32[address]
LDRB传送8位字节到寄存器Rd《- mem8[address]
STRB保存寄存器中的字节Rd-》 mem8[address]
LDRH传送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装载有符号字节到寄存器Rd《- sighExtend(mem8[address])
STRSB装载有符号半字到寄存器Rd《- sighExtend(mem16[address])
Thumb数据传送指令的基本语法格式分为以下4种。
① 《opcode1》 《Rd》,[《Rn》,#《5_bit_offset》]
其中,《opcode1》:= LDR|LDRH|LDRB|STR|STRH|STRB
② 《opcode2》 《Rd》,[《Rn》,《Rm》]
其中,《opcode2》:= LDR|LDRH|LDRB|LSRSH|STR|STRH|STRB
③ LDR 《Rd》,[PC,《8_bit_offset》]
④ 《opcode3》 《Rd》,[SP,#《8_bit_offset》]
其中,《opcode3》:= LDR|STR
下面详细介绍各数据传送指令的语法和使用。
11.5.1 寄存器装载指令LDR(1)
(1)编码格式
寄存器装载指令LDR(1)的编码格式如图11.42所示。
图11.42 LDR(1)指令的编码格式
这种形式的LDR指令将32位内存数据装载到通用寄存器。常用于结构体的数据访问。域的基地址放在Rn寄存器中。
(2)指令的语法格式
LDR 《Rd》,[《Rn》,#《immed_5》*4]
① 《Rd》
目的寄存器。用于存放从内存中取出的数据。
② 《Rn》
基址寄存器,用于存放所取数据的基地址。
③ 《immed_5》
5位立即数。该立即数的4倍加上基址寄存器的值形成目标地址。
(3)指令操作的伪代码
Address = Rn + (immed_5 * 4)
If address[1:0] = = 0b00
Data = Memory[address,4]
Else
Data = UNPREDICTABLE
Rd = data
(4)对应的ARM指令
LDR 《Rd》,[《Rn》,#《immed_5》*4]
注意如果指令访问地址非字对齐,则指令的执行结果不可预知。
11.5.2 寄存器装载指令LDR(2)
(1)编码格式
寄存器装载指令LDR(2)的编码格式如图11.43所示。
图11.43 LDR(2)指令的编码格式
寄存器装载指令LDR(2)允许将一个32位内存数据装载到通用寄存器。此种形式的LDR指令常被用于访问数组中的元素。
(2)指令的语法格式
LDR 《Rd》,[《Rn》,《Rm》]
① 《Rd》
目的寄存器。
② 《Rn》
寄存器存放内存访问基地址。
③ 《Rm》
寄存器存放内存访问偏移地址。
(3)指令操作的伪代码
Address = Rn + Rm
If address[1:0] = = 0b00
Data = Memory[address,4]
Else
Data = UNPREDICTABLE
Rd = data
(4)对应的ARM指令
LDR 《Rd》,[《Rn》,《Rm》]
11.5.3 寄存器装载指令LDR(3)
(1)编码格式
寄存器装载指令LDR(3)的编码格式如图11.44所示。
图11.44 LDR(3)指令的编码格式
寄存器装载指令LDR(3)允许将一个32位内存数据装载到通用寄存器。此种形式的LDR指令常被用于访问PC相关(PC-relative)数据。
(2)指令的语法格式
LDR 《Rd》,[PC,#《immed_8》*4]
① 《Rd》
目的寄存器。
② PC
程序指针寄存器,用于计算内存访问的地址。计算地址时,PC值的bit[1]被系统默认为0进行计算,所以产生的内存访问地址必为字对齐。
③ 《immed_8》
8位立即数。该立即数的4倍将和PC值相加,形成内存访问地址。
(3)指令操作的伪代码
Address = (PC[31:2] 《《 2) + (immed_8*4)
Rd = Memory[address,4]
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LDR 《Rd》,[PC,#《immed_8》*4]
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