ARM數據加載與存儲指令 (二)

完成下列任務
1.閱讀程序exp6_2.s，寫出程序的功能。設置代碼段的基地址為0x8000。用AXD單步調試程序，觀察每執行一步以后，相應的寄存器和存儲器的變化情況，完成表格。
打開的process view窗口如下：register，disassembly，low lever symbols,memory

序號

執行指令

指令執行后變化情況

寄存器

存儲器

R0

R1

R2

R3

R4

SP

PC

0x8024

0x8028

0x802C

0x8030

0x8038

0

0x0

0x0

0x0

0x0

0x0

0x0

0x8000

0x20

0x62

0x69

0x67

0x21

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

答案：
1.程序的功能是計算給定數據各項和的平均值，方法是先將數據各項加載到寄存器中，然后利用數據處理指令計算，最后再講結果存入寄存器中。

一、 綜合編程
1.繪圖分析多寄存器傳送指令的各種模式，并設計程序驗證。（學生作業）
IA：
數據起始地址：0x800C

	0x800C		0x10
	0x8010		0x20
	0x8014		0x30
R0		R1
0x10		0x20

DB：
數據起始地址：0x8010

	0x8010		0x10
	0x8014		0x20
	0x8018		0x30
R0		R1
0x10		0x20

FD：
數據起始地址：0x800C

	0x800C		0x10
	0x8010		0x20
	0x8014		0x30
R0		R1
0x10		0x20

EA：
數據起始地址：0x8010

	0x8010		0x10
	0x8014		0x20
	0x8018		0x30
R0		R1
0x10		0x20

二、 注意事項 （程序中加載常量和地址的方法）
實際編程的過程中，常需要把立即數常量和地址值載入寄存器，由于指令集長度的限制和存儲/加載體系結構的特點，這兩個問題需要專門說明。

區別：
START LDR R0,START 把START相對應的地址值的存儲單元里的數據加載到R0，這條指令的結構就是R0里存儲的是指令LDR R0,START對應的二進制代碼。
LDR R0,=SRART 把START相對應的地址值加載到R0
ADR R0,START 把START相對應的地址值加載到R0


1. 加載常量到寄存器
（1） 使用MOV或MVN指令直接加載
直接加載任何取值在0x0~0xFF間的8位常量。
對上述的取值進行循環右移偶數次后的數值n
例子： MOV R1，#0x250

（2） 使用一種偽指令格式加載
使用一個LDR指令和在數字量前的等號，就可以很容易地將常量寫入代碼。
例子：LDR R1，=0x520
如果構造的常量能用MOV或者MVN指令加載，那么匯編器會采用適當的指令；否則，匯編器會產生一個帶PC相對偏移地址的LDR指令來從文字池中讀取常量。
文字池是為常量留出的一部分內存。
默認情況：在END指示的位置。在4kB范圍內。
例6.1 [B1] 加載常量值（example1.s）
AREA example1,CODE
ENTRY
START
MOV R0,#0xFF ； （1）
MOV R0,#0xFF0 ； (2)
LDR R2,=0xFF0 ;(3)
LDR R3,=0x5C34D77D ;(4)

STOP
程序解讀
（1） 常量在0x0~0xFF之間，可以采用MOV指令直接加載
（2） 常量0xFF0是將0xFF循環右移28位后的值，同樣可以采用MOV指令直接加載。
（3） 常量0xFF0取值在MOV或MVN指令所能加載的取值范圍之內，在AXD中通過反匯編可以看到匯編器產生了以下代碼 MOV R2,#0xFF0
（4） 常量0x5C34D77D超出了取值范圍，所以匯編器用DCD分配了一個字的內存來存放常量。這段內存就是一個文字池，其地址是0x8020。在ADX中通過反匯編可以看到匯編產生的一下代碼印證了這一點。
LDR R3, #0x00008020 ;=#0x5C34D77D
...
0x8020 DCD 0x5C34D77D

2. 加載地址到寄存器
程序中常常要加載某個地址到寄存器中，偽指令ADR和ADRL的功能就是將一個寄存器相關表達式或程序相關表達式的地址存入寄存器中。
（1）用ADR或ADRL直接加載
所謂程序相關表達式就是標號相對于當前PC的偏移地址，而寄存器相關表達式就是標號相對于保存在指定的通用寄存器中的地址。一般的格式是：
ADR Rn,label
ADRL Rn,label

例6．2加載地址
AREA example2,CODE
ENTRY
START
ADR R0,START ;(1)
ADR R1,ADDR ;(2)
ADRL R2,ADDR+1000 ;(3)

STOP
B STOP
ADDR DCD 0x12345678
END
程序解讀
（1） 代碼（1）在AXD中通過反匯編可以看到匯編器產生以下代碼
SUB R0,PC,#8 ；#0x8000
（2） 代碼（2）在AXD中通過反匯編可以看到匯編器產生了一下代碼
ADD R1,PC,#0x10 ；#0x801C
（3） 代碼（3）在AXD中通過反匯編可以看到匯編器產生了一下代碼
ADD R1,PC,#0x300 ；#0x8310
ADD R2,R2,#0xF4
由于標簽ADDR的地址是0x801C，所以以上匯編器產生的指令將地址正確地加載到了寄存器中。

（2）使用一種偽指令格式加載(LDR)
注意：這里的LDR是偽指令，與加載指令不同。
LDR Rd，=label
與前述利用LDR指令加載常量到寄存器相似，這種格式也可以加載程序相關表達式到寄存器。實際上，匯編器會把label的地址放入文字池，并產生一個LDR指令從文字池上讀取地址。

例6.3 加載label地址
AREA example3,CODE
ENTRY
START
BL ARNEW
STOP
B STOP
ARNEW
LDR R0,=START ;(2)
LDR R1,=ARNEW ;(3)
LDR R2,=ARNEW+100 ;(4)
END
（1） 這段程序將數值0x20026、START地址、ARNEW地址和ARNEW地址+100都放入了文字池，這樣文字池就變成了

地址	數據
0x8020	0x20026
0x8024	0x8000
0x8028	0x8010
0x802C	0x8074

即在文字池的偏移地址為4處存放著START地址，偏移地址為8處存放著ARNEW地址，偏移地址為12（0xC）處存放著ANREW+100地址。
（2） 代碼（2）把START的地址放入文字池，匯編器在地址0x8024處分配了1字的內存，存放0x8000，產生語句
LDR R0,[0x8024]
（3） 代碼（3）把ARNEW的地址放入文字池，匯編器在地址0x8028處分配了1字的內存，存放0x8010，產生語句
LDR R0，[0x8028]
（4） 代碼（4）把ARNEW+100的地址放入文字池，匯編器在地址0x802C處分配了1字的內存，存放0x8074，產生語句
LDR R0，[0x802C]