arm寻址方式

ARM属于RISC体系结构，一个AMR汇编程序中的大部分汇编指令，基本上都和数据传输有关，在内存-寄存器，内存-内存，寄存器-寄存器之间来回传输数据。不同的ARM指令又有不同的寻址方式，比较常见的寻址方式有寄存器殉职，立即寻址，寄存器偏移寻址，寄存器间接寻址，多寄存器寻址，相对寻址。

3.3.1 寄存器寻址

   寄存器寻址比较简单，操作数保存在寄存器中，通过寄存器名就可以直接对寄存器中的数据进行读写。

mov r1,r2

add r1,r2,r3 

3.3.2 立即数寻址

  在立即数寻址中，ARM指令中的操作数为一个常数，立即数以#为前缀，0x前缀表示该立即数为十六进制，不加前缀默认就是十进制。

add r1,r1, #1 //r1 = r1 + 1

mov r1, #0xff 将十六进制0xff, 写入寄存器r1

mov r1, #12 将十进制12u存入寄存器r1

add r1, r1, #16， 20 r1 = r1 + 16 立即数16右移20位

3.3.3 寄存器偏移寻址

    寄存器偏移寻址可以看作寄存器寻址的一种特例，通过第二个操作数operand2的灵活配置，我们可以将第二个操作数各种左移和右移操作，作为新的操作数使用。

mov r2, r1, LSL, #3 r2 = r1 << 3

add r3, r2, r1, LSL #3 r3 = r2 + r1 << 3

add r3, r2, r1, LSL r0 r3 = r2 + r1<

常见的移位操作有逻辑移位和算数移位，两者的区别是，逻辑移位无论是左移还是右移，空缺位一律补0，而算术移位则不同，左移时空缺位补0， 右移时空缺位使用符号位填充。

3.3.4 寄存器间接寻址

   寄存器间接寻址主要用来在内存和寄存器之间传输数据。寄存器中保存的数据在内存中的存储地址，我们通过这个地址就可以在寄存器和内存之间传输数据。C语言中的指针操作，在汇编层次其实就是使用寄存器间接寻址实现的，寄存器间接寻址的使用示例以及使用说明如下所示。

   LDR r1, [r2]; 将r2中的值作为地址，取该内存地址上的数据，保存到r1

str r1, [r2] 将r2中的值作为地址，将r1寄存器的值写入该内存地址。

3.3.5 基址寻址

    基址寻址其实也属于寄存器间接寻址，两者的不同之处在于，基址寻址将寄存器中的地址与一个偏移量相加，生成一个新的地址，然后基于这个新地址去访问内存。

ldr r1, [fp, #2] 将fp中的值加2作为新地址，取该地址上的值保存到r1

ldr r1, [fp, #2] fp = fp + 2 将fp + r0 作为新地址，取该地址上的值保存到r1。

ldr r1, [fp, r0] 将fp + r0 作为新地址，取该地址上的值保存到r1

ldr r1, [fp, r0, LSL #2] 将fp + r0 << 2作为新地址，读取该内存地址上的值保存到r1

ldr r1, [fp], #2 将fp中国呢的值作为地址，读取该地址上的值保存到r1, 然后fp中的值加2, 

str r1, [fp, #-2] 将fp中的值减2，作为新地址，将r1中的值写入该地址

str r1, [fp], #-2 将fp中的值作为地址，将r1中的值写入此地址，然后fp中的值减2.

    基址寻址一般用在查表，数组访问，函数的栈帧管理等场合。根据偏移量的正负，基址寻址又可以分为向前索引寻址和向后索引寻址，如上面的第1条和第3条指令，就是向后索引寻址，而第6条指令则为向前索引寻址。

3.3.6 多寄存器寻址

    STM/LDM 指令就属于多寄存器寻址，一次可以传输多个寄存器的值。

LDMIA sp!, {r0-R2, r14} 将内存栈中的数据依次弹出到r14, r2,r1, r0

STMDB sp!, {r0-r2, r14} 将r0,r1,r2,r14依次压入栈

LDMFD, sp!, {r0-r2, r14} 将内存栈中的数据依次弹出到r14,r2,r1,r0

      在多寄存器寻址中，用大括号{}括起来的是寄存器列表，寄存器之间用逗号隔开，如果是连续的寄存器，还可以使用连接符-连接，如r0-r3,就表示r0,r1,r2,r3这4个寄存器。LDM/STM指令一般和IA IB,DA, DB组合使用，分别表示Increase After Increase before

decrease after decrease before

   LDM /STM指令也可以和FD，ED，FA，EA组合使用，用于堆栈操作。

栈是程序运行过程中非常重要的一段内存空间，栈是C语言运行的基础，函数内的局部变量，函数调用过程中要传递的参数，函数的返回值一般是保存在栈中的。可以这么说，没有栈，C语言就无法运行。在嵌入式运行的一些启动代码中，你会看到，在运行C语言程序之前，必须要先运行一段汇编代码初始化内存和栈指针SP，然后才能跳到C语言程序中运行。

    ARM没有专门的入栈和出栈指令，ARM中的栈操作其实就是通过上面所讲的STM/LDM指令和栈指针SP配合操作完成的，栈一般可以分为以下四类。

递增栈A：入栈时，SP栈指针从低地址往高地址方向增长。

递减栈D，入栈时，SP栈指针从高地址往低地址方向增长。

满栈F，SP栈指针总是指向栈顶元素

空栈E，SP栈指针总是指向栈顶

   ARM默认使用满递减堆栈，通过STMFD/LDMFD指令配对使用，完成堆栈的入栈和出栈操作。ARM中的PUSH和POP指令其实就是LDM/STM的同义词，是LDMFD和STMFD组合指令的助记符。PUSH指令和POP指令的使用示例如下。

STMFD sp!, {r0-r2, r14} 将r0,r1,r2,r14入栈

LDMFD sp!, {r0-r2,r14} 将栈中的数据依次弹出到r14, r2,r1,r0}

PUSH {r0-r2,r14}

POP {r0-r2,r14}

3.3.7 相对寻址

相对寻址其实也属于基址寻址，只不过它是基址殉职的一种特殊情况，特殊在什么地方呢？是以PC指针作为基址寻址的，以指令中的地址差作为偏移。两者相加后得到的就是一个新地址，然后可以对这个地址进行读写操作。ARM中的B，BL，ADR指令其实都是采用相对寻址的，

B LOOP

LOOP MOV r0, #1

MOV r1,r0

在上面的示例代码中，B LOOP 指令其实就等价于

ADD PC,PC #OFFSET

  其中OFFSET未B LOOP 这条当前正在执行的指令地址与地址符号LOOP之间的地址偏移，B指令的前后跳转范围[0, 32MB]，如果你编写的程序生成的二进制文件小雨32MB。基本上就可以随意的使用B指令跳转了。

  除此之外，很多位置无关的代码，如动态链接库，在汇编代码层次实现其实也是采用相对寻址的。程序中的使用相对寻址访问的好处是不需要重定位，将代码加载到内存中的任何地址都可以直接运行。