2020-12-4（（ARM汇编）mov指令，LDR指令，LDR伪指令）
首先說明一下 ARM是RISC（“reduced instruction set computer”，即“精簡指令集計算機(jī)”）結(jié)構(gòu)
x86是CISC（“Complex Instruction Set Computer”，即“復(fù)雜指令系統(tǒng)計算機(jī)”）結(jié)構(gòu)
想表達(dá)個什么意思呢？也就是它倆不一樣，至于怎么不一樣呢，并非這篇博客討論的要點。因此mov指令使用起來也不一樣。
接下來介紹一下ARM里面的mov指令
mov只能在寄存器之間移動數(shù)據(jù)，或者把立即數(shù)移動到寄存器中，這個和x86這種CISC架構(gòu)的芯片區(qū)別最大的地方。
x86中沒有l(wèi)dr這種指令，因為x86的mov指令可以將數(shù)據(jù)從內(nèi)存中移動到寄存器中。
而且ARM里面的mov指令有一些限制，有的數(shù)是不能表示出來的哦，待我道來：
MOV對于立即數(shù)是有要求的，就是下面的“8位圖”數(shù)據(jù)。
只能由一個8bit連續(xù)有效位通過偶數(shù)次移（為什么是偶數(shù)次呢，因為必須乘以2（規(guī)定就是如此））位得到的數(shù)。
它為什么會有這樣的限制呢？
原因是，MOV本身就是一個32bit指令，除了指令碼本身，它不可能再帶一個可以表示32bit的數(shù)字，所以用了其中的12bit來表示
立即數(shù)，其中4bit表示移位的尾數(shù)（循環(huán)右移，且數(shù)值*2），8bit用來表示要移位的一個基數(shù)。
如果立即數(shù)超過這個范圍，就沒有辦法用一條MOV指令給寄存器賦值
舉例解釋：
Operand2占了12位，其中bit11-bit8是移位數(shù)(rotate)，bit7-0是一個8位的立即數(shù)(imm)，MOV Rn, op2，（這里描述得不太準(zhǔn)確，主要看下面例子）執(zhí)行之后，Rn=op2 >> (rotate * 2)，這里的移位是循環(huán)右移
（而且循環(huán)右移的空間范圍是32位）
當(dāng)我以前看到這里的時候，我總是在想，它會不會把高位數(shù)據(jù)覆蓋了？如果高位數(shù)據(jù)搞了半天沒用的話，全部置零，等著來循環(huán)移動覆蓋，那不是多此一舉嗎？反而浪費了好多空間，為什么不能直接填入，還要覆蓋，后來我請教了一位佬，他跟我解釋是：
機(jī)器在底層是有個芯片算法的，來識別這個立即數(shù)，可以理解為機(jī)器碼和芯片之間的約定（所以并不是在原始地方進(jìn)行移位，這樣一解釋的話，那的確節(jié)省了好多空間呀）
舉個例子：
以下是幾個例子：
1、mov r3, #0x56000000
雖然0x56000000是一個32位的數(shù)，但是可以找到這么一個8位立即數(shù)，通過右移得到，看下機(jī)器碼e3a03456，展開成二進(jìn)制，對照下格式
1110 0011 1010 0000 0011 0100 0101 0110
cond[31:28]=1110
[27:26]=00
L[25]=1，代表op2是一個立即數(shù)
OpCode[24:21]=1101
S[20]=0
Rn[19:16]=0000
Rd[15:12]=0011，R3
Op2[11:8]=0100，右移4 ＊ 2位
Op2[7:0]=0101 0110，8位立即數(shù)，0x56
首先要將0x56擴(kuò)展成32位的無符號數(shù)，0x00000056，然后循環(huán)右移8位，就得到了0x56000000
2、mov r3, #0x56000014
0x56000014是無法通過移位來得到的，這時編譯器會報錯，C語言編寫的程序，編譯器會這樣來處理：
mov r3, #0x56000000
add r3, r3, #0x14
代替mov的另外一條指令就是ldr，或許會更方便點。
MOV指令可以操作的數(shù)字舉例：
0x12
0x120
0x1200
0x12000000
MOV指令不能操作的數(shù)字舉例：
0x123
0x1230
0x12300000
mov指令到此就講解完成。接下來是LDR和LDR偽指令：
LDR指令（有等號的ldr指令是偽匯編指令）
ldr指令既可以是大范圍的地址讀取偽指令，也可以內(nèi)存訪問指令。
當(dāng)它的第二個參數(shù)前面有“=”時，表示偽指令，否則表示內(nèi)存訪問指令。
LDR指令：就是個單寄存器存儲的ARM存儲器訪問指令。
(LDR補充了MOV指令不能訪問內(nèi)存的缺陷。)
數(shù)據(jù)從內(nèi)存到CPU之間的移動只能通過L/S指令來完成，也就是ldr/str指令。比如想把數(shù)據(jù)從內(nèi)存中某處讀取到寄存器中，只能使用ldr。mov不能干這個活，mov只能在寄存器之間移動數(shù)據(jù)，或者把立即數(shù)移動到寄存器中，再次強(qiáng)調(diào)。
ldr r0, 0x12345678
就是把0x12345678這個地址中的值存放到r0中。
ldr r0, =0x12345678
這樣，就把0x12345678這個地址寫到r0中了。所以，ldr偽指令和mov是比較相似的。只不過mov指令限制了立即數(shù)的長度為8位，也就是不能超過512。而ldr偽指令沒有這個限制。如果使用ldr偽指令時，后面跟的立即數(shù)沒有超過8位，那么在實際匯編的時候該ldr偽指令是被轉(zhuǎn)換為mov指令的。
ldr偽指令和ldr指令不是一個同東西
LDR指令的格式：
LDR{條件} 目的寄存器 <存儲器地址>
作用：將 存儲器地址 所指地址處連續(xù)的4個字節(jié)（1個字）的數(shù)據(jù)傳送到目的寄存器中。
LDR指令的尋址方式比較靈活,實例如下：
LDR R0，[R1] ；將存儲器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。
LDR R0，[R1，R2] ；將存儲器地址為R1+R2的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。
LDR R0，[R1，#8] ；將存儲器地址為R1+8的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。
LDR R0，[R1],R2 ；將存儲器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0，并將R1+R2的值存入R1。
LDR R0，[R1],#8 ；將存儲器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0，并將R1+8的值存入R1。
LDR R0，[R1，R2]! ；將存儲器地址為R1+R2的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0，并將R1+R2的值存入R1。
LDR R0，[R1，LSL #3] ；將存儲器地址為R1*8的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。
LDR R0，[R1，R2，LSL #2] ；將存儲器地址為R1+R2*4的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0。
LDR R0，[R1,R2，LSL #2]！ ；將存儲器地址為R1+R24的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0，并將R1+R24的值存入R1。
LDR R0，[R1],R2，LSL #2 ；將存儲器地址為R1的字?jǐn)?shù)據(jù)讀入寄存器R0，并將R1+R2*4的值存入R1。
LDR R0，Label ；Label為程序標(biāo)號，Label必須是當(dāng)前指令的-4~4KB范圍內(nèi)。
要注意的是
LDR Rd，[Rn]，#0x04 ；這里Rd不允許是R15。
另外LDRB 的指令格式與LDR相似，只不過它是將存儲器地址中的8位（1個字節(jié)）讀到目的寄存器中。
LDRH的指令格式也與LDR相似，它是將內(nèi)存中的16位（半字）讀到目的寄存器中。
LDR R0，=0xff
這里的LDR不是arm指令，而是偽指令。這個時候與MOVE很相似，只不過MOV指令后的立即數(shù)是有限制的。這個立即數(shù)必須是0X00-OXFF范圍內(nèi)的數(shù)經(jīng)過偶數(shù)次右移得到的數(shù)，所以MOV用起來比較麻煩，因為有些數(shù)不那么容易看出來是否合法。
綜上所述：ldr偽指令用于加載32位的立即數(shù)或一個地址值到指定寄存器。
在匯編編譯源程序時，ldr偽指令被編譯器替換成一條合適的指令。
若加載的常數(shù)未超出mov或mvn的范圍，則使用mov或mvn指令代替該ldr偽指令，
否則匯編器將常量放入文字池，并使用一條程序相對偏移的ldr指令從文字池讀出常量。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的2020-12-4（（ARM汇编）mov指令，LDR指令，LDR伪指令）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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