ARM匯編編程基礎之三-基本尋址方式與基本指令

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

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

操作數部分要解決的問題是：到哪里去獲得操作數？因此就有了尋址方式的分類。基本上來講，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、立即數尋址、寄存器間接尋址。

1、寄存器尋址

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

2、立即數尋址

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

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

這里，請大家不妨現在先思考2個問題，我們將在后續文章中予以解答：

1）、為什么ARM要這樣設計，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）

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

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通用寄存器的編號，所需的操作數保存在寄存器指定地址的存儲單元中，即寄存器為操作數的地址指針。例如：

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

執行LDR R0， [R2]前的情況執行LDR R0， [R2]后的情況

了解了基本的尋址方式后，我們現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]，將內存中的一個字（4個字節）加載到寄存器r0中

加載字節指令：LDRB r0, [r1]，將內存中的一個字節加載到寄存器r0中

有符號數加載字節指令：LDRSB r0, [r1]，這條指令與上一條指令的不同之處在于，由于加載的是一個字節，而不是一個字，所以需要確定寄存器r0的高24bit是什么。對于上一條指令，r0的高24bit補0，而本條指令，r0的高24bit補符號位，也就是補r0的bit7

2、單寄存器存儲指令。主要有

存儲字指令：STR r0, [r1]，將r0中的值存儲到內存的4個字節中

存儲字節指令：STRB r0, [r1]，將r0的低8bit存儲到內存的1個字節中