ARM彙編指令集的儲存器訪問指令： LDR & STR & LDM & STM & SWP

這裡先總的介紹一下儲存器訪問指令，然後再詳解說前兩個（LDR&STR）

ARM儲存器訪問指令：

ARM處理器是載入/儲存體系結構的典型的RISC處理器，對儲存器的訪問只能使用載入和儲存指令實現。ARM的載入/儲存指令可以實現字、半字、有符號和無符號數字節的操作。批量載入/儲存指令可實現一條指令載入/儲存多個暫存器的內容，大大提高了效率。SWP指令是一條暫存器和儲存器內容交換的指令，可用於訊號量操作等。ARM處理器是馮諾依曼儲存結構，程式空間、RAM及IO對映空間統一編址，除了對RAM操作以外，對外圍IO、程式資料的訪問均要通過載入/儲存指令進行。

* LDR & STR

載入/儲存字和無符號位元組指令，使用單一資料傳送指令（STR和LDR）來裝載和儲存單一位元組或字的資料到內容。LDR指令用於從記憶體中讀取資料放入暫存器中，STR指令用於將暫存器中的資料儲存到記憶體中。

指令格式：

LDR{cond}{T} Rd,<地址>    ; 載入指定地址上的資料（字），放入Rd中

STR{cond}{T} Rd,<地址>    ; 儲存資料（字）到指定地址的儲存單元，要儲存的資料在Rd中

LDR{cond}B{T} Rd,<地址>  ; 載入位元組資料放入Rd中，即Rd最低位元組有效，高24位清零

STR{cond}B{T} Rd,<地址>  ; 儲存位元組資料，要儲存的資料在Rd中，最低位元組有效

注：上面說的T為可選後綴，若指令有T，那麼即使處理器是在特權模式下，儲存系統也將訪問看成是處理器是在使用者模式下，T在使用者模式下無效，不能與前索引偏移一起使用T。

LDR/STR指令定址非常靈活，它由兩部分組成，一部分為一個基址暫存器，可以為任一個通用暫存器；另一部分為一個地址偏移量。地址偏移量有以下3種格式：

①立即數

立即數可以是一個無符號數值，這個資料可以加到基址暫存器，也可以從基址暫存器中減去這個數值。

eg:

LDR R1,[R0,#0x12]  ; 將R0+0x12地址的資料讀出，儲存到R1中（R0的值不變）

LDR R1,[R0,#-0x12]  ; 將R0-0x12地址處的資料讀出，儲存到R1中（R0的值不變）

LDR R1,[R0]               ; 將R0地址處的資料讀出，儲存到R1中（零偏移）

②暫存器

暫存器中的數值可以載入到基址暫存器，也可以從基址暫存器中減去這個數值。

eg:

LDR R1,[R0,R2]  ; 將R0+R2地址的資料讀出，儲存在R1中（R0的值不變）

LDR R1,[R0,-R2] ; 將R0-R2地址的資料讀出，儲存在R1中（R0的值不變）

③暫存器及移位常數

暫存器移位後的值可以加到基址暫存器，也可以從基址暫存器中減去這個數值。

LDR R1,[R0,R2,LSL #2]   ; 將R0+R2*4地址處的資料讀出，儲存到R1中（R0和R2的值不變）

LDR R1,[R0,-R2,LSL #2]  ; 將R0-R2*4地址處的資料讀出，儲存到R1中（R0和R2的值不變）

從定址方式的地址計算方法分，載入/儲存指令有以下4中形式：

①零偏移

Rn的值作為傳送資料的地址，即地址偏移量為0。

eg:

LDR Rd,[Rn]

②前索引偏移

在資料傳送之前，將偏移量加到Rn中，其結果作為傳送資料的儲存地址，若使用字尾“！”，則結果寫回到Rn中，且Rn值不允許是R15。

eg:

LDR Rd,[Rn,#0x04]!

LDR Rd,[Rn,#-0x04]

③程式相對偏移

程式相對偏移是索引形式的另一個版本，彙編器由PC暫存器計算偏移量，並將PC暫存器作為Rn生成前索引指令，不能使用字尾“！”。

eg:

LDR Rd,label  ; label為程式標號，label必須是在當前指令的±4KB範圍內

④後索引偏移

Rn的值用作傳送資料的儲存地址，在資料傳送後，將偏移量與Rn相加，結果寫回到Rn中，Rn不允許是R15。

eg:

LDR Rd,[Rn],#0x04

* 注：關於地址對準問題：大多數情況下，必須保證用於32位傳送的地址是32位對準的。

* 注：關於半字/有符號數等操作都與上述類似，使用時參考上面的即可。

* 注：LDR/STR 指令用於對記憶體變變數的訪問，記憶體緩衝區資料的訪問、查表、外圍部件的控制操作等等，若使用LDR指令載入資料到PC暫存器，則實現程式跳轉功能。