ARM指令寻址方式之： 内存访问指令寻址
4.2? 內存訪問指令尋址
根據內存訪問指令的分類，內存訪問指令的尋址方式可以分為以下幾種。
① 字及無符號字節的Load/Store指令的尋址方式。
② 雜類Load/Store指令的尋址方式。
③ 批量Load/Store指令的尋址方式。
④ 協處理器Load/Store指令的尋址方式。
?
4.2.1? 字及無符號字節的Load/Store指令的尋址方式
字及無符號字節的Load/Store指令語法格式如下：
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，<addressing_mode>
?
其中<addressing_mode>共有9種尋址方式，如表4.2所示。
表4.2?? 字及無符合字節的Load/Store指令的尋址方式
| ? | 格??? 式 | 模??? 式 |
| 1 | [Rn，#±<offset_12>] | 立即數偏移尋址 （Immediate offset） |
| 2 | [Rn，±Rm] | 寄存器偏移尋址 （Register offset） |
| 3 | [Rn，Rm，<shift>#< offset_12>] | 帶移位的寄存器偏移尋址 （Scaled register offset） |
| 4 | [Rn，#±< offset_12>]! | 立即數前索引尋址 （Immediate pre-indexed） |
| 5 | [Rn，±Rm]! | 寄存器前索引尋址 （Register post-indexed） |
| 6 | [Rn，Rm，<shift>#< offset_12>]! | 帶移位的寄存器前索引尋址 (Scaled register pre-indexed) |
| 7 | [Rn]，#±< offset_12> | 立即數后索引尋址 (Immediate post-indeded) |
| 8 | [Rn]，±<Rm> | 寄存器后索引尋址 (Register post-indexed) |
| 9 | [Rn]，±<Rm>，<shift>#< offset_12> | 帶移位的寄存器后索引尋址 (Scaled register post-indexed) |
?
字及無符號字節的Load/Store指令的解碼格式如圖4.13所示。
圖4.13? 字及無符號字節的Load/Store指令的解碼格式
?
編碼格式中各位的含義如表4.3所示。
表4.3?????????? 字和無符號半字Load/Store指令編碼格式各位含義
| 位? 標? 識 | 取??? 值 | 含??? 義 |
| P | P=0 | 使用后索引尋址 |
| P=1 | 使用偏移地址或前索引尋址（由W位決定） | |
| U | U=0 | 訪問的地址=基址寄存器的值-偏移量（offset） |
| U=1 | 訪問的地址=基址寄存器的值+偏移量（offset） | |
| B | B=0 | 字訪問Load/Store |
| B=1 | 無符號字節訪問Load/Store | |
| W | W=0 | 如果P=0，該指令為LDR、LDRB、STR或STRB指令，且內存訪問指令為正常訪問指令；如果P=1，指令執行不更新基地址 |
| W=1 | 如果P=0，該指令為LDRBT、LDRT、STRBT或STRT，且指令為非特權（用戶模式）訪問指令；如果P=1，計算內存地址并更新基地址 | |
| L | L=0 | Store指令 |
| L=1 | Load指令 |
?
1．[Rn，#±<offset_12>]
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.14所示。
圖4.14? 內存訪問指令——立即數偏移尋址編碼格式
?
內存訪問地址為基址寄存器Rn的值加（或減）立即數offset_12。
?
編程中，在訪問結構體或記錄（record）類型的變量時，這些內存的操作指令是十分有效的。另外，在子程序中也常用這些指令訪問本地變量和堆棧。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，#±<offset_12>]
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <offset_12>為12位立即數，內存訪問地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
If? U = = 1? then
???? Address = Rn + offset_12
Else
???? Address = Rn – offset_12
?
（4）說明
① 如果指令中沒有指定立即數，使用[<Rn>]，編譯器按[<Rn>，＃0]形式編碼。
② 如果Rn被指定為程序計數器r15，其值為當前指令地址加8。
?
2．[Rn，±Rm]
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.15所示。
圖4.15? 內存訪問指令——寄存器偏移尋址編碼格式
?
內存訪問地址為基址寄存器Rn的值加（或減）偏移寄存器Rm的值。
該尋址方式適合使用指針訪問字節數組中的數據成員。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>]
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
If? U = = 1? then
???? Address = Rn + Rm
Else
???? Address = Rn – Rm
?
（4）說明
如果Rn被指定為程序計數器r15，其值為當前指令地址加8；如果r15被用作偏移地址寄存器Rm的值，指令的執行結果不可預知。
?
3．[Rn，Rm，<shift>#< offset_12>]
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.16所示。
圖4.16? 內存訪問指令——帶移位的寄存器偏移尋址編碼格式
?
內存地址為Rn的值加/減通過移位操作后的Rm的值。
當數組中的成員長度大于1個字節時，使用該尋址方式可高效率地訪問數組成員。
?
（2）語法格式
語法格式有以下5種。
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，LSL #< offset_12>]
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，LSR #< offset_12>]
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，ASR #< offset_12>]
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，ROR #< offset_12>]
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，RRX]
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量；
·? LSL表示邏輯左移操作；
·? LSR表示邏輯右移操作；
·? ASR表示算術右移操作；
·? ROR表示循環右移操作；
·? RRX表示擴展的循環右移。
·? <shift_imm>為移位立即數。
?
（3）操作偽代碼
?
Case? shift? of
???? 0b00? /*LSL*/
???? ??????Index = Rm logic_shift_left? shift_imm
???? 0b01? /*LSR*/
?????????? If? shift_imm = = 0? then /*LSR? #32*/
??????????????? Index = 0
?????????? Else
??????????????? Index = Rm logical_shift_right? shift_imm
???? 0b10? /*ASR*/
?????????? If? shift_imm = = 0 then /*ASR? #32*/
??????????????? If? Rm[31] = = 1 then
???????????????????? Index = 0xffffffff
??????????????? Else
???????????????????? Index = 0
?????????? Else
??????????????? Index = Rm? Arithmetic_shift_Right? shift_imm
???? 0b11? /* ROR or RRX*/
?????????? If? shift_imm = = 0 then /*RRX*/
??????????????? Index = (C flag Logical_shift_left 31) OR
????????????????????????? (Rm logical_shift_Right 1)
?????????? Else /*ROR*/
??????????????? Index = Rm Rotate_Right shift_imm
Endcase
If? U = = 1 then
???? Address = Rn + index
Else /*U = = 0*/
???? Address = Rn – index
?
（4）說明
如果Rn被指定為程序計數器r15，其值為當前指令地址加8；如果r15被用作偏移地址寄存器Rm的值，指令的執行結果不可預知。
?
4．[Rn，#±< offset_12>]!
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.17所示。
圖4.17? 內存訪問指令——前索引立即數偏移尋址編碼格式
?
內存地址為基址寄存器Rn加/減立即數offset_8的值。當指令執行的條件<cc>滿足時，生成的地址寫回基址寄存器Rn中。
該尋址方式適合訪問數組自動進行數組下標的更新。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<offset_12>] ！
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <offset_12>為12位立即數，內存訪問地址偏移量；
·? ！設置指令編碼中的W位，更新指令基址寄存器。
?
（3）操作偽代碼
?
If? U == 1? then
???? Address = Rn + offset_12
Else
???? Address = Rn – offset_12
If? ConditionPassed{cond}? then
???? Rn = address
?
（4）說明
① 如果指令中沒有指定立即數，使用[<Rn>]，編譯器按[<Rn>，＃0] ! 形式編碼。
② 如果Rn被指定為程序計數器r15，指令的執行結果不可預知。
?
5．[Rn，±Rm]！
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.18所示。
圖4.18? 內存訪問指令——前索引寄存器偏移尋址編碼格式
?
內存訪問地址為基址寄存器Rn的值加（或減）偏移寄存器Rm的值。當指令的執行條件<cc>滿足時，生成地地址將寫回基址寄存器。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>]
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量；
·? ！設置指令編碼中的W位，更新指令基址寄存器。
?
（3）操作偽代碼
?
If? U = = 1? then
???? Address = Rn + Rm
Else
???? Address = Rn – Rm
If? ConditionPassed{cond}? then
???? Rn = address
?
（4）說明
如果Rn和Rm指定為同一寄存器，指令的執行結果不可預知。
?
6．[Rn，±Rm，<shift>#< offset_12>]！
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.19所示。
圖4.19? 內存訪問指令——帶移位的前索引寄存器偏移尋址編碼格式
?
內存地址為Rn的值加/減通過移位操作后的Rm的值。當指令的執行條件<cc>滿足時，生成地地址將寫回基址寄存器。
?
（2）語法格式
語法格式有以下5種。
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，LSL #< offset_12>] ！
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，LSR #< offset_12>] ！
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，ASR #< offset_12>] ！
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，ROR #< offset_12>] ！
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>，RRX] ！
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量；
·? LSL表示邏輯左移操作；
·? LSR表示邏輯右移操作；
·? ASR表示算術右移操作；
·? ROR表示循環右移操作；
·? RRX表示擴展的循環右移。
·? <shift_imm>為移位立即數。
·? ！設置指令編碼中的W位，更新指令基址寄存器。
?
（3）操作偽代碼
?
Case? shift? of
???? 0b00? /*LSL*/
?????????? Index = Rm logic_shift_left? shift_imm
???? 0b01? /*LSR*/
?????????? If? shift_imm = = 0? then /*LSR? #32*/
??????????????? Index = 0
?????????? Else
??????????????? Index = Rm logical_shift_right? shift_imm
???? 0b10? /*ASR*/
?????????? If? shift_imm = = 0 then /*ASR? #32*/
??????????????? If? Rm[31] = = 1 then
???????????????????? Index = 0xffffffff
??????????????? Else
???????????????????? Index = 0
?????????? Else
??????????????? Index = Rm? Arithmetic_shift_Right? shift_imm
???? 0b11? /* ROR or RRX*/
?????????? If? shift_imm = = 0 then /*RRX*/
??????????????? Index = (C flag Logical_shift_left 31) OR
????????????????????????? (Rm logical_shift_Right 1)
?????????? Else /*ROR*/
??????????????? Index = Rm Rotate_Right shift_imm
Endcase
If? U = = 1 then
???? Address = Rn + index
Else /*U = = 0*/
???? Address = Rn – index
If? ConditionPassed{cond}? then
???? Rn = address
（4）說明
① 當PC用作基址寄存器Rn或Rm時，指令執行結果不可預知。
② 當Rn和Rm是同一個寄存器時，指令的執行結果不可預知。
?
7．[Rn]，#±< offset_12>
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.20所示。
圖4.20? 內存訪問指令——后索引立即數偏移尋址編碼格式
?
指令使用基址寄存器Rn的值作為實際內存訪問地址。當指令的執行條件滿足時，將基址寄存器的值加/減偏移量產生新的地址值回寫到Rn寄存器中。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>]，±<offset_12>
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <offset_12>為12位立即數，內存訪問地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
Address = Rn
If? conditionPassed{cond}? then
???? If? U = = 1 then
????????? Rn = Rn + offset_12
???? Else
????????? Rn = Rn – offset_12
?
（4）說明
① LDRBT、LDRT、STRBT和STRT指令只支持后索引尋址。
② 如果Rn被指定為程序計數器r15，指令的執行結果不可預知。
?
8．[Rn]，±<Rm>
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.21所示。
圖4.21? 內存訪問指令——后索引寄存器偏移尋址編碼格式
?
指令訪問地址為實際的基址寄存器的值。當指令的執行條件滿足時，將基址寄存器的值加/減索引寄存器Rm的值回寫到Rn基址寄存器。
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[Rn]，±<Rm>
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量。
（3）操作偽代碼
?
Address = Rn
If ?conditionPassed{cond}? then
???? If? U = = 1? then
????????? Rn = Rn + Rm
???? Else
????????? Rn = Rn – Rm
?
（4）說明
① LDRBT、LDRT、STRBT和STRT指令只支持后索引尋址。
② 如果Rm和Rn指定為同一寄存器，指令的執行結果不可預知。
?
9．[Rn]，±Rm，<shift>#< offset_12>]
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.22所示。
圖4.22? 內存訪問指令——帶移位的后索引寄存器偏移尋址編碼格式
?
實際的內存訪問地址為寄存器Rn的值。當指令的執行條件滿足時，將基址寄存器值加/減一個地址偏移量產生新的地址值。
?
（2）語法格式
語法格式有以下5種。
?
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>]，±<Rm>，LSL #< offset_12>
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>]，±<Rm>，LSR #< offset_12>
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>]，±<Rm>，ASR #< offset_12>
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>]，±<Rm>，ROR #< offset_12>
LDR|STR{<cond>}{B}{T}? <Rd>，[<Rn>]，±<Rm>，RRX
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量；
·? LSL表示邏輯左移操作；
·? LSR表示邏輯右移操作；
·? ASR表示算術右移操作；
·? ROR表示循環右移操作；
·? RRX表示擴展的循環右移。
·? <shift_imm>為移位立即數。
?
（3）操作偽代碼
?
Address = Rn
Case? shift? of
???? 0b00? /*LSL*/
?????????? Index = Rm logic_shift_left? shift_imm
???? 0b01? /*LSR*/
?????????? If? shift_imm = = 0? then /*LSR? #32*/
??????????????? Index = 0
?????????? Else
??????????????? Index = Rm logical_shift_right? shift_imm
???? 0b10? /*ASR*/
?????????? If? shift_imm = = 0 then /*ASR? #32*/
??????????????? If? Rm[31] = = 1 then
???????????????????? Index = 0xffffffff
??????????????? Else
???????????????????? Index = 0
?????????? Else
??????????????? Index = Rm? Arithmetic_shift_Right? shift_imm
???? 0b11? /* ROR or RRX*/
?????????? If? shift_imm = = 0 then /*RRX*/
??????????????? Index = (C flag Logical_shift_left 31) OR
????????????????????????? (Rm logical_shift_Right 1)
?????????? Else /*ROR*/
??????????????? Index = Rm Rotate_Right shift_imm
Endcase
If? ConditionPassed{cond}? then
??? If? U = = 1 then
???????? Rn = Rn + index
??? Else /*U = = 0*/
???????? Rn = Rn – index
?
（4）說明
① LDRBT、LDRT、STRBT和STRT指令只支持后索引尋址。
② 當PC用作基址寄存器Rn或Rm時，指令執行結果不可預知。
③ 當Rn和Rm是同一個寄存器時，指令的執行結果不可預知。
?
4.2.2? 雜類Load/Store指令的尋址方式
使用該類尋址方式的指令的語法格式如下。
?
LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|D? <Rd>，<addressing_mode>
?
使用該類尋址方式的指令包括：（有符號/無符號）半字Load/Store指令、有符號字節Load/Store指令和雙字Load/Store指令。
?
該類尋址方式分為6種類型，如表4.4所示。
表4.4?? 雜類Load/Store指令的尋址方式
| ? | 格??? 式 | 模??? 式 |
| 1 | [Rn，#±<offset_8>] | 立即數偏移尋址 （Immediate offset） |
| 2 | [Rn，±Rm] | 寄存器偏移尋址 （Register offset） |
| 3 | [Rn，#±< offset_8>]! | 立即數前索引尋址 （Immediate pre-indexed） |
| 4 | [Rn，±Rm]! | 寄存器前索引尋址 （Register post-indexed） |
| 5 | [Rn]，#±< offset_8> | 立即數后索引尋址 (Immediate post-indeded) |
| 6 | [Rn]，±<Rm> | 寄存器后索引尋址 (Register post-indexed) |
?
雜類Load/Store指令的解碼格式如圖4.23所示。
圖4.23? 雜類Load/Store指令解碼格式
?
編碼格式中各標志位的含義如表4.5所示。
表4.5??????? 雜類Load/Store指令編碼格式各標志位含義
| 位? 標? 識 | 取??? 值 | 含??? 義 |
| P | P=0 | 使用后索引尋址 |
| P=1 | 使用偏移地址或前索引尋址（由W位決定） |
續表
| 位? 標? 識 | 取??? 值 | 含??? 義 |
| U | U=0 | 訪問的地址=基址寄存器的值-偏移量（offset） |
| U=1 | 訪問的地址=基址寄存器的值+偏移量（offset） | |
| W | W=0 | 如果P=0，使用后索引尋址；P=1，指令不改變基址寄存器的值 |
| W=1 | 如果P=0，未定義指令；如果P=1，將計算的內存訪問地址回寫到基址寄存器 | |
| L | L=0 | Store指令 |
| L=1 | Load指令 | |
| S | S=0 | 無符號半字內存訪問 |
| S=1 | 有符號半字內存訪問 | |
| H | H=0 | 字節訪問 |
| H=1 | 半字訪問 |
?
| 注意 | 當S=0并且H=0時，并非無符號的字節內存訪問指令。無符號的內存訪問指令不使用該種尋址方式，詳見本章上一節。 當S=1并且L=0時，并非是有符號的存儲指令，而是未定義指令。ARM指令并未區分有符號和無符號的字節和半字存儲。 |
?
1．[Rn，#±<offset_8>]
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.24所示。
圖4.24? 雜項內存訪問指令——立即數偏移尋址編碼格式
?
內存訪問地址為基址寄存器Rn的值加（或減）立即數offset_8。
編程中，在訪問結構體或記錄（record）類型的變量時，這些內存的操作指令是十分有效的。另外，在子程序中，也常用這些指令訪問本地變量和堆棧。當offset_8=0時，內存訪問地址即基址寄存器Rn的值。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|D? <Rd>，[<Rn>，#±<offset_12>]
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址。
·? <offset_8>為8位立即數，內存訪問地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
offset_8 = (immedH << 4) OR immedL
If? U = = 1? then
???? Address = Rn + offset_8
Else
???? Address = Rn – offset_8
?
（4）說明
① 如果指令中沒有指定立即數，使用[<Rn>]，編譯器按[<Rn>，＃0]形式編碼。
② 如果Rn被指定為程序計數器r15，其值為當前指令地址加8。
?
2．[Rn，±Rm]
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.25所示。
圖4.25? 雜項內存訪問指令——寄存器偏移尋址編碼格式
?
內存訪問地址為基址寄存器Rn的值加（或減）偏移寄存器Rm的值。
該尋址方式適合使用指針訪問數組中的單個數據成員。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|D? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>]
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
If? U = = 1? then
???? Address = Rn + Rm
Else
???? Address = Rn – Rm
?
（4）說明
如果Rn被指定為程序計數器r15，其值為當前指令地址加8；如果r15被用作偏移地址寄存器Rm的值，指令的執行結果不可預知。
?
3．[Rn，#±< offset_8>]!
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.26所示。
圖4.26? 雜類內存訪問指令——前索引立即數偏移尋址編碼格式
?
內存地址為基址寄存器Rn加/減立即數offset_8的值。當指令執行的條件<cc>滿足時，生成的地址寫回基址寄存器Rn中。
?
該尋址方式適合訪問數組自動進行數組下標的更新。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|D? <Rd>，[<Rn>，±<offset_8>] ！
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <offset_8>為8位立即數，內存訪問地址偏移量，在指令編碼格式中被拆為immedH和immedL兩部分；
·? ！設置指令編碼中的W位，更新指令基址寄存器。
?
（3）操作偽代碼
?
offset_8 = (immedH) << 4 OR immedL
If? U == 1? then
???? Address = Rn + offset_8
Else
???? Address = Rn – offset_8
If? ConditionPassed{cond}? then
???? Rn = address
?
（4）說明
① 如果指令中沒有指定立即數，使用[<Rn>]，編譯器按[<Rn>，＃0] ! 形式編碼。
② 如果Rn被指定為程序計數器r15，指令的執行結果不可預知。
?
4．[Rn，±Rm] ！
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.27所示。
圖4.27? 雜項內存訪問指令——前索引寄存器偏移尋址編碼格式
?
內存訪問地址為基址寄存器Rn的值加（或減）偏移寄存器Rm的值。當指令的執行條件<cc>滿足時，生成地地址將寫回基址寄存器。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|D? <Rd>，[<Rn>，±<Rm>]
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量；
·? ！設置指令編碼中的W位，更新指令基址寄存器。
?
（3）操作偽代碼
?
If? U = = 1? then
???? Address = Rn + Rm
Else
???? Address = Rn – Rm
If? ConditionPassed{cond}? then
???? Rn = address
?
（4）說明
① 如果Rn和Rm指定為同一寄存器，指令的執行結果不可預知。
② 如果程序計數器r15被用作Rm或Rn，則指令的執行結果不可預知。
?
5．[Rn]，#±< offset_8>
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.28所示。
圖4.28? 雜項內存訪問指令——后索引立即數偏移尋址編碼格式
?
指令使用基址寄存器Rn的值作為實際內存訪問地址。當指令的執行條件滿足時，將基址寄存器的值加/減偏移量生產新的地址值回寫到Rn寄存器中。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|D? <Rd>，[<Rn>]，±<offset_8>
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <offset_8>為8位立即數，內存訪問地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
Address = Rn
Offset_8 = (immedH << 4) OR immedL
If? conditionPassed{cond}? then
???? If? U = = 1 then
????????? Rn = Rn + offset_8
???? Else
????????? Rn = Rn – offset_8
?
（4）說明
① 當指令中沒有指定立即數時，匯編器按“[<Rn>]，＃0”編碼。
② 如果Rn被指定為程序計數器r15，指令的執行結果不可預知。
?
6．[Rn]，±<Rm>
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.29所示。
圖4.29? 雜項內存訪問指令——后索引寄存器偏移尋址編碼格式
?
指令訪問地址為實際的基址寄存器的值。當指令的執行條件滿足時，將基址寄存器的值加/減索引寄存器Rm的值回寫到Rn基址寄存器。
?
（2）語法格式
?
LDR|STR{<cond>}H|SH|SB|D? <Rd>，[Rn]，±<Rm>
?
其中：
·? Rn為基址寄存器，該寄存器包含內存訪問的基地址；
·? <Rm>為偏移地址寄存器，包含內存訪問地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
Address = Rn
If ?conditionPassed{cond}? then
???? If? U = = 1? then
????????? Rn = Rn + Rm
???? Else
????????? Rn = Rn – Rm
?
（4）說明
① 程序寄存器r15被指定為Rm或Rn，指令的執行結果不可預知。
② 如果Rm和Rn指定為同一寄存器，指令的執行結果不可預知。
?
4.2.3? 批量Load/Store指令尋址方式
批量Load/Store指令將一片連續內存單元的數據加載到通用寄存器組中或將一組通用寄存器的數據存儲到內存單元中。
?
批量Load/Store指令的尋址模式產生一個內存單元的地址范圍，指令寄存器和內存單元的對應關系滿足這樣的規則，即編號低的寄存器對應于內存中低地址單元，編號高的寄存器對應于內存中的高地址單元。
?
指令的語法格式如下。
?
LDM|STM{<cond>}<addressing_mode>? <Rn>{!}，<registers><^>
?
指令的尋址方式如表4.6所示。
表4.6????? 批量Load/Store指令的尋址方式
| ? | 格??? 式 | 模??? 式 |
| 1 | IA（Increment After） | 后遞增方式 |
| 2 | IB（Increment Before） | 先遞增方式 |
| 3 | DA（Decrement After） | 后遞減方式 |
| 4 | DB（Decrement Before） | 先遞減方式 |
?
指令的編碼格式如圖4.30所示。
圖4.30? 批量Load/Store指令編碼格式
?
編碼格式中各標志位的含義如表4.7所示。
表4.7??????? 批量Load/Store指令編碼格式各標志位含義
| 位標識 | 取??? 值 | 含??? 義 |
| P | P=0 | Rn包含的地址，是所要訪問的內存塊的高地址（U=0）還是低地址（U=1） |
| P=1 | 標識Rn所指向的內存單元是否被訪問 | |
| U | U=0 | Rn所指內存單元為所要訪問的內存單元塊的高地址 |
| U=1 | Rn所指內存單元為所要訪問的內存單元塊的低地址 | |
| S | S=0 | 當程序計數器PC作為要加載的寄存器之一時，S標識是否將spsr內容拷貝到cpsr；對于不加載PC的load指令和所有store指令，S標識特權模式下，使用用戶模式寄存器組代替當前模式下寄存器組 |
| S=1 | ||
| W | W=0 | 數據傳送完畢，更新地址寄存器內容 |
| W=1 | ||
| L | L=0 | Store指令 |
| L=1 | Load指令 |
?
1．IA尋址
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.31所示。
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間，地址空間的大小<address_length>等于寄存器列表中寄存器數目的4倍。內存地址范圍起始地址<start_address>等于基址寄存器Rn的值。結束地址<end_address>等于起始地址<start_address>加上地址空間大小<address_length>。
?
圖4.31? 批量Load/Store指令——后增加尋址
?
地址空間中的每個內存單元對應寄存器列表中的一個寄存器。編號低的寄存器對應于內存中低地址單元，編號高的寄存器對應于內存中的高地址單元。
?
當指令執行條件滿足并且指令編碼格式中W位置位，基址寄存器Rn的值等于內存地址范圍結束地址<end_address>加4。
?
（2）語法格式
?
LDM|STM{<cond>}IA? <Rn>{!}，<registers><^>
?
其中：
·? IA標識指令使用“后增加”尋址方式；
·? Rn為基址寄存器，包含內存訪問的基地址；
·? <registers>為指令操作的寄存器列表；
·? <^>表示如果寄存器列表中包含程序計數器PC，是否將spsr拷貝到cpsr。
?
（3）操作偽代碼
?
Start_address = Rn
End_address = Rn + (Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4) – 4
If? conditionPassed(cond) and W = = 1 then
???? Rn = Rn + (Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4)
?
2．DA尋址
（1）編碼格式
?
指令的編碼格式如圖4.32所示。
圖4.32? 批量Load/Store指令——后遞減尋址
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間，地址空間的大小<address_length>等于寄存器列表中寄存器數目的4倍。內存地址范圍起始地址<start_address>等于基址寄存器Rn的值減去地址空間大小<address_length>并加4。結束地址<end_address>等于基址寄存器的值。
?
地址空間中的每個內存單元對應寄存器列表中的一個寄存器。編號低的寄存器對應于內存中低地址單元，編號高的寄存器對應于內存中的高地址單元。
?
當指令執行條件滿足并且指令編碼格式中W位置位時，基址寄存器Rn的值等于內存地址范圍起始地址<start_address>減4。
?
（2）語法格式
?
LDM|STM{<cond>}IA? <Rn>{!}，<registers><^>
?
其中：
·? DA標識指令使用“后遞減”尋址方式；
·? Rn為基址寄存器，包含內存訪問的基地址；
·? <registers>為指令操作的寄存器列表；
·? <^>表示如果寄存器列表中包含程序計數器PC，是否將spsr拷貝到cpsr。
?
（3）操作偽代碼
?
Start_address = Rn – (Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4) + 4
End_address = Rn
If? conditionPassed(cond) and W = = 1 then
Rn = Rn - (Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4)
?
3．IB尋址
（1）編碼格式
?
指令的編碼格式如圖4.33所示。
圖4.33? 批量Load/Store指令——前增加尋址
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間，地址空間的大小<address_length>等于寄存器列表中寄存器數目的4倍。內存地址范圍起始地址<start_address>等于基址寄存器Rn的值加4。結束地址<end_address>等于起始地址<start_address>加上地址空間大小<address_length>。
?
地址空間中的每個內存單元對應寄存器列表中的一個寄存器。編號低的寄存器對應于內存中低地址單元，編號高的寄存器對應于內存中的高地址單元。
?
當指令執行條件滿足并且指令編碼格式中W位置位，基址寄存器Rn的值等于內存地址范圍結束地址<end_address>。
?
（2）語法格式
?
LDM|STM{<cond>}IB? <Rn>{!}，<registers><^>
?
其中：
·? IB標識指令使用“前增加”尋址方式；
·? Rn為基址寄存器，包含內存訪問的基地址；
·? <registers>為指令操作的寄存器列表；
·? <^>表示如果寄存器列表中包含程序計數器PC，是否將spsr拷貝到cpsr。
?
（3）操作偽代碼
?
Start_address = Rn + 4
End_address = Rn + (Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4)
If? ConditionPassed(cond) and W= = 1? then
???? Rn = Rn + (Number_Of_Set_Bits_In(register_list)*4)
?
4．DB尋址
（1）編碼格式
?
指令的編碼格式如圖4.34所示。
圖4.34? 批量Load/Store指令——前遞減尋址
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間，地址空間的大小<address_length>等于寄存器列表中寄存器數目的4倍。內存地址范圍起始地址<start_address>等于基址寄存器Rn的值減地址空間的大小<address_length>。結束地址<end_address>等于基址寄存器的值減4。
?
地址空間中的每個內存單元對應寄存器列表中的一個寄存器。編號低的寄存器對應于內存中低地址單元，編號高的寄存器對應于內存中的高地址單元。
?
當指令執行條件滿足并且指令編碼格式中W位置位，基址寄存器Rn的值等于內存地址范圍起始地址<address_address>。
?
（2）語法格式
?
LDM|STM{<cond>}DB? <Rn>{!}，<registers><^>
?
其中：
·? DB標識指令使用“前遞減”尋址方式；
·? Rn為基址寄存器，包含內存訪問的基地址；
·? <registers>為指令操作的寄存器列表；
·? <^>表示如果寄存器列表中包含程序計數器PC，是否將spsr拷貝到cpsr。
?
（3）操作偽代碼
?
Start_address = Rn - (Number_Of_Set_Bits_In(register_list)*4)
End_address = Rn - 4
If? ConditionPassed(cond) and W = = 1? then
???? Rn = Rn – (Number_Of_Set_Bits_In(register_list)*4)
?
4.2.4? 堆棧操作尋址方式
堆棧操作尋址方式和批量Load/Store指令尋址方式十分類似。但對于堆棧的操作，數據寫入內存和從內存中讀出要使用不同的尋址模式，因為進棧操作（pop）和出棧操作（push）要在不同的方向上調整堆棧。
?
下面詳細討論如何使用合適的尋址方式實現數據的堆棧操作。
?
根據不同的尋址方式，將堆棧分為以下4種。
① Full棧：堆棧指針指向棧頂元素（last used location）。
② Empty棧：堆棧指針指向第一個可用元素（the first unused location）。
③ 遞減棧：堆棧向內存地址減小的方向生長。
④ 遞增棧：堆棧向內存地址增加的方向生長。
?
根據堆棧的不同種類，將其尋址方式分為以下4種。
① 滿遞減FD（Full Descending）。
② 空遞減ED（Empty Descending）。
③ 滿遞增FA（Full Ascending）。
④ 空遞增EA（Empty Ascending）。
?
| 注意 | 如果程序中有對協處理器數據的進棧/出棧操作，最好使用FD或EA類型堆棧。這樣可以使用一條STC或LDC指令將數據進棧或出棧。 |
?
表4.8顯示了堆棧的尋址方式和批量Load/Store指令尋址方式的對應關系。
表4.8???? 堆棧尋址方式和批量Load/Store指令尋址方式對應關系
| 批量數據尋址方式 | 堆棧尋址方式 | L位 | P位 | U位 |
| LDMDA | LDMFA | 1 | 0 | 0 |
| LDMIA | LDMFD | 1 | 0 | 1 |
| LDMDB | LDMEA | 1 | 1 | 0 |
| LDMIB | LDMED | 1 | 1 | 1 |
| STMDA | STMED | 0 | 0 | 0 |
| STMIA | STMEA | 0 | 0 | 1 |
| STMDB | STMFD | 0 | 1 | 0 |
| STMIB | STMFA | 0 | 1 | 1 |
?
4.2.5? 協處理器Load/Store尋址方式
協處理器Load/Store指令的語法格式如下。
?
<opcode>{<cond>}{L}? <coproc>，<CRd>，<addressing_mode>
?
表4.9顯示了該類指令的尋址方式。
表4.9?? 協處理器Load/Store指令尋址方式
| ? | 格??? 式 | 說??? 明 |
| 1 | [<Rn>,#±<offset_8>*4] | 立即數偏移尋址 |
| 2 | [<Rn>,#±<offset_8>*4]! | 前索引立即數偏移尋址 |
| 3 | [<Rn>],#±<offset_8>*4 | 后索引立即數偏移尋址 |
| 4 | [<Rn>], <option> | 直接尋址 |
?
協處理器Load/Store指令的編碼方式如圖4.35所示。
編碼格式中各標志位的含義如表4.10所示。
圖4.35? 協處理器Load/Store指令編碼格式
?
表4.10???? 協處理器Load/Store指令編碼格式各標志位含義
| 位? 標? 識 | 取??? 值 | 含??? 義 |
| P | P=0 | 標識使用偏移尋址還是前索引尋址（由W位決定） |
| P=1 | 標識使用后索引尋址還是直接尋址（由W位決定） | |
| U | U=0 | 從基地址中減去偏移量offset |
| U=1 | 從基地址中加上偏移量offset | |
| N | N=0 | 和具體使用的協處理器相關 |
| N=1 | ||
| W | W=0 | 指令執行結束，不改變基址寄存器的值 |
| W=1 | 訪問的內存地址回寫到基址寄存器 | |
| L | L=0 | Store指令 |
| L=1 | Load指令 |
?
1．[<Rn>,#±<offset_8>*4]
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.36所示。
圖4.36? 協處理器Load/Store指令——立即數尋址
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間。訪問內存單元的第一個地址<first_addressing>等于基址寄存器<Rn>的值加上/減去指令中寄存器值的4倍。接下來的內存訪問地址是前一個訪問地址加4。當協處理器發出傳輸中止信號時，數據傳送結束。
?
這種尋址方式的數據傳輸數目由協處理器決定。
?
| 注意 | 這種尋址方式最多允許傳輸16的字。 |
?
（2）語法格式
?
<opcode>{<cond>}{L}? <coproc>，<CRd>，[<Rn>,#±<offset_8>*4]
?
其中：
·? <Rn>為基址寄存器，包含尋址操作的基地址；
·? <offset_8>為8位立即數，該值的4倍為地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
If? ConditionPassed(cond)? then
???? If? U = = 1 then
????????? Address = Rn + offset_8 * 4
???? Else? /*U = = 0*/
????????? Address = Rn – offset_8 * 4
???? Start_address = address
???? While (NotFinished(coprocessor[cp_num]))
????????? Address = address +4
???? End_address = address
?
（4）說明
如果基址寄存器指定為程序計數器r15，則基地址為當前執行指令地址加8。
?
2．[<Rn>,#±<offset_8>*4]!
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.37所示。
圖4.37? 協處理器Load/Store指令——前索引立即數尋址
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間。訪問內存單元的第一個地址<first_addressing>等于基址寄存器<Rn>的值加上/減去指令中寄存器值的4倍。如果指令的條件域滿足，產生的<first_addressing>回寫到基址寄存器Rn中。接下來的內存訪問地址是前一個訪問地址加4。當協處理器發出傳輸中止信號時，數據傳送結束。
?
這種尋址方式的數據傳輸數目由協處理器決定。
?
| 注意 | 這種尋址方式最多允許傳輸16的字。 |
?
（2）語法格式
?
<opcode>{<cond>}{L}? <coproc>，<CRd>，[<Rn>,#±<offset_8>*4]！
?
其中：
·? <Rn>為基址寄存器，包含尋址操作的基地址；
·? <offset_8>為8位立即數，該值的4倍為地址偏移量；
·? ！設置指令編碼中的W位，更新指令基地址。
?
（3）操作偽代碼
?
If? ConditionPassed(cond)? then
???? If? U = = 1 then
????????? Rn = Rn + offset_8 * 4
???? Else? /*U = = 0*/
????????? Rn = Rn – offset_8 * 4
???? Start_address = Rn
???? Address = start_address
???? While (NotFinished(coprocessor[cp_num]))
????????? Address = address +4
???? End_address = address
?
（4）說明
如果基址寄存器指定為程序計數器r15，則指令的執行結果不可預知。
?
3．[<Rn>],#±<Offset_8>*4
（1）編碼格式
指令的編碼格式如圖4.38所示。
圖4.38? 協處理器Load/Store指令——后索引立即數尋址
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間。訪問內存單元的第一個地址<first_addressing>等于基址寄存器<Rn>的值。接下來的內存訪問地址是前一個訪問地址加4。當協處理器發出傳輸中止信號時，數據傳送結束。如果指令的條件域滿足，Rn基址寄存器的值更新為Rn的值加上/減去8位立即數的4倍。
?
這種尋址方式的數據傳輸數目由協處理器決定。
?
| 注意 | 這種尋址方式最多允許傳輸16的字。 |
?
（2）語法格式
?
<opcode>{<cond>}{L}? <coproc>，<CRd>，[<Rn>]，#±<offset_8>*4
?
其中：
·? <Rn>為基址寄存器，包含尋址操作的基地址；
·? <offset_8>為8位立即數，該值的4倍為地址偏移量。
?
（3）操作偽代碼
?
If? ConditionPassed(cond)? then
???? Start_address = Rn
???? If? U = = 1 then
????????? Rn = Rn + offset_8 * 4
???? Else? /*U = = 0*/
????????? Rn = Rn – offset_8 * 4
???? Address = start_address
???? While (NotFinished(coprocessor[cp_num]))
????????? Address = address +4
???? End_address = address
?
（4）說明
如果基址寄存器指定為程序計數器r15，則指令的執行結果不可預知。
?
4．[<Rn>], <Option>
（1）編碼格式
?
指令的編碼格式如圖4.39所示。
圖4.39? 協處理器Load/Store指令——直接尋址
?
該尋址方式指定一片連續的內存地址空間。訪問內存單元的第一個地址<first_addressing>等于基址寄存器<Rn>的值。接下來的內存訪問地址是前一個訪問地址加4。當協處理器發出傳輸中止信號時，數據傳送結束。
?
指令不更新基址寄存器的值。指令編碼格式中bits[7：0]保留，所以可以將空閑位用作協處理器指令擴展。
?
這種尋址方式的數據傳輸數目由協處理器決定，最多可以傳輸16字。
?
（2）語法格式
?
<opcode>{<cond>}{L}? <coproc>，<CRd>，[<Rn>]，<Option>
?
其中：
·? <Rn>為基址寄存器，包含尋址操作的基地址；
·? <option>用作協處理器指令擴展。
?
（3）操作偽代碼
?
If? ConditionPassed(cond)? then
???? Start_address = Rn
???? Address = start_address
???? While (NotFinished(coprocessor[cp_num]))
????????? Address = address +4
???? End_address = address
?
（4）說明
如果基址寄存器指定為程序計數器r15，則尋址基地址為當前指令地址加8。
參考網址：http://www.eefocus.com/embedded/322869/r0
總結
以上是生活随笔為你收集整理的ARM指令寻址方式之： 内存访问指令寻址的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： ARM指令寻址方式之： 数据处理指令的寻
- 下一篇： 【SSL协议】SSL协议详解