ARM匯編編程基礎(chǔ)之三-基本尋址方式與基本指令

首先，來看一看我們已經(jīng)見過的2條指令：MOV pc, lr; BL addsub

最簡(jiǎn)單的匯編指令格式是操作碼（例如：MOV、BL）和操作數(shù)（例如：pc, lr, addsub）。操作碼易于理解，例如MOV表示將某個(gè)值從一處傳送到另一處，BL表示跳轉(zhuǎn)到某處；而操作數(shù)則表示一處和另一處到底是哪里（是在寄存器中還是內(nèi)存中），要跳轉(zhuǎn)的位置在哪里（或者是絕對(duì)地址或者是相對(duì)地址）。

操作數(shù)部分要解決的問題是：到哪里去獲得操作數(shù)？因此就有了尋址方式的分類?；旧蟻碇v，ARM共有8種尋址方式，本文我們了解其中最基本的3種尋址方式：寄存器尋址、立即數(shù)尋址、寄存器間接尋址。

1、寄存器尋址

MOV pc, lr 表示操作數(shù)來源于寄存器（pc和lr）。這種尋址方式，在指令的32位機(jī)器碼中的地址碼部分，存放的是寄存器（pc和lr）的編號(hào)，故稱之為寄存器尋址。

2、立即數(shù)尋址

MOV pc, #64 表示將常數(shù)64放入寄存器pc，其中常數(shù)64被稱為立即數(shù)。立即數(shù)尋址指令中的地址碼部分就是操作數(shù)本身，也就是說，數(shù)據(jù)就包含在指令當(dāng)中，取出指令也就取出了可以立即使用的操作數(shù)(故稱為立即數(shù))。

這里，可能大家會(huì)看出一個(gè)問題：由于立即數(shù)是位于32位機(jī)器碼中的，而32位機(jī)器碼中除了操作數(shù)外還有操作碼，這就意味著不可能用全部32bit來表示立即數(shù)。事實(shí)上，ARM機(jī)器指令中，僅用了最低的12bit來表示立即數(shù)。那么我們自然推論立即數(shù)的范圍是-2048——2047，這意味著MOV pc, #8192這樣的指令是非法的。但事實(shí)情況并非如此，MOV pc，#8192是合法且能正常運(yùn)行的。真實(shí)情況是，ARM機(jī)器指令可以表示的立即數(shù)范圍是-2^31--2^31-1，只不過它只能表示這其中的2^12個(gè)數(shù)而已。ARM是這樣用12bit來表示1個(gè)立即數(shù)的：將12bit劃分為2部分——高4位和低8位，將低8位補(bǔ)0擴(kuò)展為32位，然后循環(huán)右移X位（X = 高4位表示的無符號(hào)整數(shù)*2），例如：如果32位機(jī)器碼中低12bit為0x512，則其表示的立即數(shù)為0x04800000

這里，請(qǐng)大家不妨現(xiàn)在先思考2個(gè)問題，我們將在后續(xù)文章中予以解答：

1）、為什么ARM要這樣設(shè)計(jì)，而不是按照我們最常見的想法（即：12bit就表示-2^11 -- 2^11-1中的數(shù)）

2）、如果我們需要mov r0, #10000這樣的指令，應(yīng)該怎么辦？（常數(shù)10000不能按照如上的方法進(jìn)行表示）

3、寄存器間接尋址

寄存器間接尋址指令中的地址碼給出的是一個(gè)通用寄存器的編號(hào)，所需的操作數(shù)保存在寄存器指定地址的存儲(chǔ)單元中，即寄存器為操作數(shù)的地址指針。例如：

LDR R0， [R2]表示將R2的值作為內(nèi)存地址，到該內(nèi)存處取出存放的數(shù)，放到寄存器R0中

執(zhí)行LDR R0， [R2]前的情況執(zhí)行LDR R0， [R2]后的情況

了解了基本的尋址方式后，我們現(xiàn)在來看一看最常用的匯編指令

1、單寄存器加載指令。主要有

加載字指令：LDR r0, [r1]，將內(nèi)存中的一個(gè)字（4個(gè)字節(jié)）加載到寄存器r0中

加載字節(jié)指令：LDRB r0, [r1]，將內(nèi)存中的一個(gè)字節(jié)加載到寄存器r0中

有符號(hào)數(shù)加載字節(jié)指令：LDRSB r0, [r1]，這條指令與上一條指令的不同之處在于，由于加載的是一個(gè)字節(jié)，而不是一個(gè)字，所以需要確定寄存器r0的高24bit是什么。對(duì)于上一條指令，r0的高24bit補(bǔ)0，而本條指令，r0的高24bit補(bǔ)符號(hào)位，也就是補(bǔ)r0的bit7

2、單寄存器存儲(chǔ)指令。主要有

存儲(chǔ)字指令：STR r0, [r1]，將r0中的值存儲(chǔ)到內(nèi)存的4個(gè)字節(jié)中

存儲(chǔ)字節(jié)指令：STRB r0, [r1]，將r0的低8bit存儲(chǔ)到內(nèi)存的1個(gè)字節(jié)中