LDMIA、LDMIB、LDMDB、LDMDA、STMIA、LDMFD、LDMFA、LDMED、LDMEA指令详解

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简介:

ARM指令中多数据传输共有两种:

LDM:(load  much)多数据加载,将地址上的值加载到寄存器上

STM:(store much)多数据存储,将寄存器的值存到地址上

主要用途：现场保护、数据复制、参数传送等，共有8种模式（前面4种用于数据块的传输，后面4种是堆栈操作）如下：

（1）IA:（Increase After） 每次传送后地址加4,其中的寄存器从左到右执行,例如:STMIA R0,{R1,LR} 先存R1,再存LR

（2）IB:（Increase Before）每次传送前地址加4,同上

（3）DA:（Decrease After）每次传送后地址减4,其中的寄存器从右到左执行,例如:STMDA R0,{R1,LR} 先存LR,再存R1

（4）DB：（Decrease Before）每次传送前地址减4,同上

（5）FD:  满递减堆栈 (每次传送前地址减4)

（6）FA:  满递增堆栈 (每次传送后地址减4)

（7）ED:  空递减堆栈 (每次传送前地址加4)

（8）EA:  空递增堆栈 (每次传送后地址加4)

注意：其中在数据块的传输中是STMMDB和LDMIA对应，STMMIA和LDMDB对应

而在堆栈操作是STMFD和LDMFD对应，STMFA和LDMFA对应

格式:

LDM{cond}  mode  Rn{!}, reglist{^}

STM{cond}  mode  Rn{!}, reglist{^}

其中

 Rn：基址寄存器，装有传送数据的起始地址，Rn不允许为R15；

 ！：表示最后的地址写回到Rn中；

 reglist：可包含多于一个寄存器范围，用“，”隔开，如{R1，R2，R6-R9}，寄存器由小到大顺序排列；

 ^：不允许在用户模式和系统模式下运行

数据块的传输-实例:

Ldr R1,=0x10000000          //传送数据的起始地址0x10000000     

LDMIB R1!,{R0,R4-R6}      //从左到右加载,相当于 LDR R0,10000004  LDR R4,10000008… …

/*传送前地址加+4,

所以地址加4,R0=0X1000004地址里的内容，

地址加4,R4=0X10000008地址里的内容，

地址加4,R5=0X1000000C地址里的内容，

地址加4,R6=0X10000010 地址里的内容，

由于!, 最后的地址写回到R1中,R1=0X10000010   */

Ldr R1,=0x10000000          //传送数据的起始地址0x10000000        

LDMIA R1!,{R0,R4-R6}         //从左到右加载,相当于 LDR R0,10000000  LDR R4,10000004… …

/*传送后地址加+4,

所以R0=0X10000000地址里的内容，地址加4,

R4=0X10000004地址里的内容，地址加4,

R5=0X10000008地址里的内容，地址加4,

R6=0X1000000C 地址里的内容，地址加4,

由于!,最后的地址写回到R1中,所以R1=0X10000010   */

LDR R1,=0x10000000          //传送数据的起始地址0x10000000        

LDR R4,=0X10

LDR R5,=0X20

LDR R6,=0X30

STMIB R1,{R4-R6}          //从左到右加载,相当于STR [R4],0X10000004    STR [R5],0X10000008 …..

/*传送前地址加+4,所以0X10000004地址=0X10，0X10000008地址=0X20，0X1000000C地址=0X30 */

Ldr R1,=0x10000000        //传送数据的起始地址0x10000000  

LDR R4,=0X10

LDR R5,=0X20

LDR R6,=0X30           

STMIA R1!,{R4-R6 }     

/*传送后地址加+4,所以0X10000000地址=0X10，0X10000004地址=0X20，0X10000008地址=0X30，由于!,最后的地址写回到R1中,所以R1=0X1000000C  */

中断实例(利用STMDB和LDMIA保护现场,然后通过LR寄存器返回) 

1.先设置栈sp,用于后面使用stmdb存储寄存器数据

2.当产生异常时，便进入中断:

sub lr, lr, #4                  

 //首先将lr-4,因为arm流水线,lr=当前pc+8,由于pc+4段没有执行，所以lr=(当前pc+8)-4;
stmdb sp!, { r0-r12,lr }  

//每次传送前-4,由于递减,所以从右往左存储寄存器

//所以sp-4=lr,sp-8=r12,… sp-56=r0; 由于!，所以最后的地址写回到sp中,sp=sp-56;
 

ldr lr, =int_return  //设置返回地址

ldr pc, =EINT_Handle //进入中断服务函数,如果中途返回就会调用pc=lr,即可执行int_return;

int_return:
ldmia sp!, { r0-r12,pc }^  

//每次传送后+4,所以从左往右加载数据到寄存器

//所以r0=sp, r1=sp+4,…pc=sp+52;由于!，所以最后地址写回到sp中,sp=sp+56;

//此时,sp=sp+56就等于最初栈顶值,pc=lr,然后返回到异常发生前的相应位置继续执行。

//^  ^表示将spsr的值复制到cpsr,因为异常返回后需要恢复异常发生前的工作状态