ARM指令集之Load/Store指令寻址方式（一）

这篇笔记记录的是操作32位子类型和无符号字节数据的Load/Store指令所使用的寻址方式。

所有类型的Load/Store指令的寻址方式都是由基址加偏移量组成的，基址用任意的通用寄存器指定，偏移量的指定方式有如下三种：

1. 立即数；
2. 寄存器；
3. 寄存器和一个移位常数；

寻址方式的计算又有如下三种方式：

1. 偏移量方法；
2. 事先更新方法：先计算访存地址，然后访存，最后用访存地址更新基址寄存器，也叫事后访问方式（事后指的是访存操作后于更新地址）；
3. 事后更新方法：先用基址寄存器值访存，然后计算新的访存地址，最后用新的访存地址更新基址寄存器，也叫事先访问方式（事先指的是访存操作先于更新地址）；

注意：上述内容适用于所有类型的Load/Store指令。

语法格式

操作32位子类型和无符号字节数据的Load/Store指令的语法格式如下：

LDR{<cond>}{B} {T}<Rd>, <address_mode>

• B表示操作的是无符号字节；
• T表示以用户模式权限执行指令，具体见指令介绍。

寻址方式

操作32位子类型和无符号字节数据的Load/Store指令共有9种寻址方式，下面一一介绍。

	语法	说明
1	[<Rn>, #+/-<offset_12>]	立即数偏移量寻址
2	[<Rn>, +/-<Rm>]	寄存器偏移量寻址
3	[<Rn>, +/-<Rm>, <shift>#<shift_imm>]	寄存器移位偏移量寻址
4	[<Rn>, #+/-<offset_12>]!	立即数事先更新寻址
5	[<Rn>, #+/-<Rm>]!	寄存器事先更新寻址
6	[<Rn>, +/-<Rm>, <shift>#<shift_imm>]!	寄存器移位事先更新寻址
7	[<Rn>], #+/-<offset_12>	立即数事后更新寻址
8	[<Rn>], +/-	寄存器事后更新寻址
9	[<Rm>], +/-<Rn>, <shift>#<shift_imm>	寄存器移位事后更新寻址

立即数偏移量寻址

[<Rn>, #+/-<offset_12>]
 
if U == 1 then
	address = Rn + offset_12
else
	address = Rn - offset_12

寄存器偏移量寻址

[<Rn>, +/-<Rm>] 

if U == 1 then
	address = Rn + Rm
else
	address = Rn - Rm

寄存器移位偏移量寻址

[<Rn>, +/-<Rm>, <shift>#<shift_imm>]

根据<shift>的不同，总共有如下几种移位偏移量寻址方式：

逻辑左移：[<Rn>, +/-<Rm>, LSL #<shift_imm>]
逻辑右移：[<Rn>, +/-<Rm>, LSR #<shift_imm>]
算数右移：[<Rn>, +/-<Rm>, ASR #<shift_imm>]
循环右移：[<Rn>, +/-<Rm>, ROR #<shift_imm>]
扩展循环右移：[<Rn>, +/-<Rm>, RRX]

case LSL:
	index = Rm LSL shift_imm
case LSR:
	if shift_imm == 0 then 		// 右移32位
		index = 0
	else
		index = Rm LSR shift_imm
case ASR:
	if shift_imm == 0 then		// 右移32位
		if Rm[31] == 1 then
			index = 0xFFF_FFFF
		else
			index = 0
	else
		index = Rm ASR shift_imm
case ROR | RRX
	if shift_imm == 0 then		// RRX
		index = (C Flag LSL 31) OR (Rm LSR 1)
	else 		// ROR
		index = Rm ROR shift_imm

if U == 1 then
	address = Rn + index
else
	address = Rn - index

立即数事先更新寻址

[<Rn>, #+/-<offset_12>]!

if U == 1 then
   address = Rn + offset_12
else
   address = Rn - offset_12
if CondPassed then
   Rn = address

寄存器事先更新寻址

[<Rn>, #+/-<Rm>]!

if U == 1 then
	address = Rn + Rm
else
	address = Rn - Rm
if CondPassed then
	Rn = address

寄存器移位事先更新寻址

 [<Rn>, +/-<Rm>, <shift>#<shift_imm>]!

类似的，根据<shift>的不同，总共有如下几种移位偏移量寻址方式：

逻辑左移：[<Rn>, +/-<Rm>, LSL #<shift_imm>]!
逻辑右移：[<Rn>, +/-<Rm>, LSR #<shift_imm>]!
算数右移：[<Rn>, +/-<Rm>, ASR #<shift_imm>]!
循环右移：[<Rn>, +/-<Rm>, ROR #<shift_imm>]!
扩展循环右移：[<Rn>, +/-<Rm>, RRX]!

case LSL:
	index = Rm LSL shift_imm
case LSR:
	if shift_imm == 0 then 		// 右移32位
		index = 0
	else
		index = Rm LSR shift_imm
case ASR:
	if shift_imm == 0 then		// 右移32位
		if Rm[31] == 1 then
			index = 0xFFF_FFFF
		else
			index = 0
	else
		index = Rm ASR shift_imm
case ROR | RRX
	if shift_imm == 0 then		// RRX
		index = (C Flag LSL 31) OR (Rm LSR 1)
	else 		// ROR
		index = Rm ROR shift_imm

if U == 1 then
	address = Rn + index
else
	address = Rn - index
if CondPassed then
	Rn = address

立即数事后更新寻址

[<Rn>], #+/-<offset_12>

address = Rn
if CondPassed then
	if U == 1 then
		Rn = Rn + offset_12
	else
		Rn = Rn - offset_12

寄存器事后更新寻址

[<Rn>], +/-<Rm>

address = Rn
if CondPassed then
	if U == 1 then
		Rn = Rn + Rm
	else
		Rn = Rn - Rm

寄存器移位事后更新寻址

[<Rm>], +/-<Rn>, <shift>#<shift_imm>

类似的，根据<shift>的不同，总共有如下几种移位偏移量寻址方式：

逻辑左移：[<Rn>], +/-<Rm>, LSL #<shift_imm>
逻辑右移：[<Rn>], +/-<Rm>, LSR #<shift_imm>
算数右移：[<Rn>], +/-<Rm>, ASR #<shift_imm>
循环右移：[<Rn>], +/-<Rm>, ROR #<shift_imm>
扩展循环右移：[<Rn>], +/-<Rm>, RRX

address = Rn
case LSL:
	index = Rm LSL shift_imm
case LSR:
	if shift_imm == 0 then 		// 右移32位
		index = 0
	else
		index = Rm LSR shift_imm
case ASR:
	if shift_imm == 0 then		// 右移32位
		if Rm[31] == 1 then
			index = 0xFFF_FFFF
		else
			index = 0
	else
		index = Rm ASR shift_imm
case ROR | RRX
	if shift_imm == 0 then		// RRX
		index = (C Flag LSL 31) OR (Rm LSR 1)
	else 		// ROR
		index = Rm ROR shift_imm

if CondPassed then
	if U == 1 then
		Rn = Rn + index
	else
		Rn = Rn - index