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ARM STR指令详解

ARM是一种精简指令集(RISC)架构,最初由英国公司ARM Holdings开发。它在嵌入式系统和移动设备中得到广泛应用。其中,ARM STR指令是一条非常常用的指令,用于将寄存器中的数据存储到内存中的指定地址。

一、基本语法

ARM STR指令的基本语法如下所示:

STR{cond}{B}{T} Rt, [Rn +/- offset]

其中,cond表示执行该指令的条件;B和T在寻址计算中起到不同作用;Rt表示要存储到内存中的寄存器;Rn表示要存储到哪个内存地址中;offset表示内存地址的偏移量。

例如,以下指令将R0中的数据存储到地址为0x1000的内存中:

STR R0, [R1, #0x1000]

此指令的伪汇编语言表示为:

storew R0, [R1+#0x1000]

其中storew表示“store word”,即存储一个字。

二、B和T参数

在指令中,B和T这两个参数用于确定地址计算的方式。如果B和T都不出现,则默认采用“地址向上增长”的方式。即从基地址开始,地址逐渐增加。

如果出现了B参数,则表示地址计算中使用“反向偏移”,即从基地址开始,地址逐渐减小。

如果出现了T参数,则表示访问字节的个数为1(即存储单个字节)。如果未出现T参数,则表示访问字节的个数为4(即存储一个字)。

三、内存地址计算

在使用STR指令时,需要对内存地址进行计算,以便获取正确的内存地址。在计算内存地址时,需要考虑到寄存器和偏移量的符号、大小等方面的因素。

以以下示例代码为例:

LDR R0, =0x1000
LDR R1, =0x1234
STR R1, [R0, #0x10]!

LDR指令用于将0x1000和0x1234分别存储到R0和R1寄存器中。然后,STR指令将R1中的数据存储到0x1000+0x10=0x1010的内存地址中,并将R0的值自增0x10。

实际上,在地址计算时还有一些细节需要注意。例如,如果偏移量是一个负数,则表示地址向下偏移。又比如,如果偏移量是一个寄存器,则需要使用括号将寄存器括起来。

四、使用技巧

在使用STR指令时,需要注意以下几点技巧:

1、合理使用地址偏移量,以确保存储的数据能够正确写入内存中,并且不会覆盖其他重要数据。

2、合理设置寄存器和偏移量的符号和大小,以确保地址计算的正确性。

3、可以使用!符号将基地址自增或自减,以便连续存储多个数据。

4、在循环中使用STR指令时,可以使用LDR和ADD指令计算出每个元素的地址,并将其存储到一个寄存器中。然后,在使用STR指令时,只需要使用这个寄存器即可。

五、示例代码

以下是一个使用ARM STR指令将字符串复制到内存中的示例代码:

.section .data
source_str:
   .asciz "hello, world"
len = . - source_str

.section .bss
dest_str:
   .skip 20

.section .text
.global _start
_start:
   mov r0, #0
   ldr r1, =source_str
   ldr r2, =dest_str
copy_loop:
   ldrb r3, [r1], #1
   strb r3, [r2], #1
   add r0, r0, #1
   cmp r0, len
   bne copy_loop
exit:
   mov r0, #0
   mov r7, #1
   svc 0

以上代码将source_str字符串复制到dest_str中。在复制字符串时,使用了LDRB和STRB指令,以便执行字节级别的读写操作。

六、总结

本文对ARM STR指令进行了详细的讲解,包括基本语法、B和T参数、内存地址计算、使用技巧以及示例代码等方面。希望读者通过本文的学习,能够更好地理解和使用ARM STR指令,从而实现更加高效的嵌入式系统和移动设备开发。