更好说明寻址过程

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1、事项,更好理解MMU，下载http:/10.1.4.123中的mmu.pdf,更好说明寻址过程,为什么我们要学指令？,C 语言：y=a*(b+c) ARM指令实现：ADR R4,b LDR R0,R4 ADR r4,c LDR r1,r4 ADD r2,r0,r1 ADR r4,a LDR r0,r4 MUL r2,r2,r0 ADR r4,y STR r2,r4,本课内容,ARM指令的条件执行 Load/Store类指令 ARM数据处理类指令 ARM转移类指令 ARM协处理器类指令 ARM杂项指令 XScale指令,5.2.2 ARM指令的条件执行,几乎所有的ARM指令均可包含一个可选的条件

2、码，句法说明中以cond表示。只有在CPSR中的条件码标志满足指定的条件时，带条件码的指令才能执行。 几乎所有的ARM数据处理指令均可以根据执行结果来选择是否更新条件码标志。 条件码中的N，Z，C和V位的值将决定指令如何执行，条件码如表所示,5.2.3 Load/Store类指令,单字和无符号字节Load/Store类指令 半字和有符号字节Load/Store类指令 双字Load/Store类指令 多寄存器Load/Store类指令 预读取PLD指令 内存和寄存器交换类指令,单字和无符号字节Load/Store类指令,功能：提供ARM寄存器和内存之间单字节(8位)或单字(32位)数据的传送 格

3、式: 1）零偏移（zero offset） LDR | STR BT Rd ,Rn ；(Rn)Rd 零偏移指的是将Rn的内容作为传送数据的地址。 2）前变址（pre-indexed offset） LDR | STR B Rd , Rn , ! ;（Rn）+ offset）Rd 前变址指的是在数据传送之前，将偏移量加到Rn中，其结果作为传送数据的存储地址。若使用后缀“！”，则结果写回到Rn中，Rn不允许是R15 3）程序相对偏移（programrelative） LDR | STR Rd , LABEL ；（LABEL）Rd 程序相对偏移指的是由PC计算偏移量，并将PC作为Rn生成前变址指令。

4、不能使用后缀“！”。 4）后变址（post-indexed offset） LDR | STR B T Rd , Rn , 后变址指的是将Rn的值用作传送数据的存储器地址，数据传送后，偏移量加到Rn中，结果写回到Rn。Rn不允许是R15。LDR Rd , Rn , offset 等价为：(Rn)Rd，(Rn)+offsetRn,例 1) ：将R0中的内容存放进外设中。 LDR R1 , UARTADD ; 将UART地址放进R1中 STRB R0 , R1 ；将数据放进外设中 UARTADD 读取一个字，该字位于标号lacaldata所在地址,半字和有符号字节Load/Store类指令,功能：

5、提供ARM寄存器和内存之间半字（16位）和有符号字节（8位）数据的传送。 格式：1）零偏移（zero offset） LDR | STR H | SH | SB Rd,Rn 2）前变址（pre-indexed offset） LDR | STR H | SH | SB Rd , Rn , ! 3）程序相对偏移（pregramrelatve） LDR | STR H | SH | SB Rd , LABEL 4）后变址（post-indexed offset） LDR | STRH | SH | SB Rd , Rn , 其中： H | SH | SB 表示数据类型选择 SH 对有符号半字（仅L

6、DR） H 对无符号半字； SB 对有符号字节（仅LDR）。,例：LDREQSH R11，R6 ；（有条件地）R11R6，读取16位半字，有符号扩展到32位 LDRH R1，R0，#22 ；R1R0+22，读取16位半字，零扩展到32位 STRH R4，R0+R1 ；存储最低的有效半字到R0+R1地址开始的两个字节，地址写回到R0 LDRSB R6，constf ；读取位于标号constf地址中的字节，有符号扩展,双字Load/Store类指令,功能：提供ARM寄存器和内存之间双字(64位)数据的传送 格式：1）零偏移（zero offset） LDR | STR D Rd,Rn 2）前变址格

7、式（pre-indexed offset） LDR | STR D Rd , Rn , ! 3）程序相对偏移（pregramrelatve） LDR | STR D Rd , LABEL 4）后变址格式（post-indexed offset） LDR | STR D Rd , Rn , ,多寄存器Load/Store类指令,功能： 装入和存储多个寄存器，可以传送R0R15的任何组合 格式： 1）标准格式 LDM | STM Rn! , 2）非用户模式下，用下面格式可以同时把当前的SPSR写入CPSR中，转向用户模式，寄存器组包含PC。 LDM Rn! , 3）非用户模式下，用下面格式可以实现

8、访问用户模式的寄存器，但寄存器组不包含PC。 LDM | STM Rn , ,例 1） 若保存三个工作寄存器状态和返回地址， STMFD R13! , R0-R2 , R14 若恢复三个工作寄存器状态和返回地址 LDMFD R13! , R0-R2 , PC 例 2） LDMIA R8，R0，R2，R9 ; (R8)R0 ; (R8)+4)R2 ; (R8)+8)R9 STMDB R1！，R3R6，R11，R12 ; (R3)R1- 4 ; (R4)R1- 8 ; (R5)R1- 12 ; (R6)R1- 16 ; (R11)R1- 20 ; (R12)R1- 24 ; (R1)- 24R1

9、STMFD R13！，R0，R4-R7，LR ；寄存器进栈 LDMFD R13！，R0，R4-R7，PC ; 同样的寄存器出栈，从子程序返回 例 3） 子程序调用 SUB1 STMFD SP! , R0-R2 , R14 ；保护R0R2和返回地址 ; 其它指令 BL label ; 允许子程序嵌套 ; 其它指令 LDMFD SP! , R0-R2 , R15 ；恢复R0R2，返回子程序调用程序后执行,预读取PLD指令,功能：Cache 预读取（PLD，PreLoaD），使用PLD指示存储系统从后面几条新指令所指定的存储器地址读取。存储系统可使用这种方法加速以后的存储器访问。 格式：PLD Rn

10、，offset 其中：Rn 存储器的基址寄存器。 Offset 加在Rn上的偏移量 PLD R9，#-2481,内存和寄存器交换类指令,功能：用一条指令实现在寄存器和存储器之间交换数据 格式：SWP B Rd , Rm , Rn ；(Rn)Rd , (Rm)Rn; nm ,d , ;如d=m, 为交换,Rm(Rn),5.2.4 ARM数据处理类指令,第二操作数 数据运算类指令 前导零计数指令 乘法类指令 QADD、QSUB、QDADD和QDSUB指令,第二操作数,大多数ARM通用数据处理指令有一个灵活的第二操作数（flexible second operand）。在每一个指令的格式中以“Ope

11、rand2”表示 。,两种可能的格式： （1）# immed-8r 常量的表达式。常量必须对应于8位位图（pattern）。该位图在32位字中，被循环移位偶数位（0、2、4、8、26、28、30）。合法常量：0xFF、0xFF000、0xF000000F。非法常量：0x101、0xFF04、0xFF003、0xFFFFFFFF。 （2）Rm , shift Rm 存储第二操作数的ARM寄存器。可用各种方法对寄存器中的位图进行移位或循环移位。在指令中移位操作的结果用作第二操作数，但Rm本身不变。 Shift Rm的移位方法,数据运算类指令,功能：完成数据在寄存器中的运算，这些运算包括32位数据的

12、算术、位操作，其中某一个操作数可以经过移位或循环运算。 格式： S Rd , Rn , Operand2 操作码 包括ADD、SUB、RSB、ADC、SBC、RSC、AND、ORR、EOR、BIC MOV、MVN、CMP、CMN、TST和TEQ指令,例 1： ADD R2,R1,R3 ；（R1）+(R3)R2 例 2： SUBS R2, R2, #1 ; （R2）-1R2 BEQ LABEL ; 如等于0，转向LABEL 例 3： R0中的内容乘5 ADD R0, R0, R0, LSL #2 ; (R0)*5R0 例 4： R0中的内容乘10 ADD R0, R0, R0, LSL #2 ;

13、 (R0)*10R0 MOV R0, R0, LSL #1,前导零计数指令,功能：CLZ（Count Leading Zeros）指令对Rm中值的低位零（leading zeros）的个数进行计数，结果放到Rd中。若源寄存器全为0，则结果为32。若位31为1，则结果为0 格式：CLZ Rd , Rm 其中： Rd ARM结果寄存器，Rd不允许是R15。 Rm 操作数寄存器。,乘法类指令,QADD、QSUB、QDADD和QDSUB指令,功能：这四条指令属于DSP增强指令，完成饱和加、饱和减、饱和乘2加、饱和乘2减四种饱和运算功能 格式：条件码 Rd, Rm, Rn 包括：QADD、QSUB、QD

14、ADD和QDSUB指令。 其中： Rd 结果寄存器 Rm,Rn 操作数寄存器,说明：饱和运算是DSP指令所特有的功能，对加/减法指令的结果做了如下修改： 如果加/减法指令的结果在-231231-1之间，饱和运算的结果取加/减法指令的结果。 如果加/减法指令的结果大于231-1，饱和运算的结果取最终结果为231-1。 如果加/减法指令的结果小于-231，饱和运算的结果取最终结果为-231。 QDADD和QDSUB指令计算SAT（Rm+SAT（Rn*2）。饱和可发生在加倍操作、加法上，或两种情况下同时发生。若饱和仅发生在加倍操作上，则标志Q置位，但最后结果是不饱和的。SAT意为饱和运算。,例子：

15、QADD R0，R1，R9 ;SAT(R1+R9)R0 QDSUBLT R9，R0，R1 ;SAT(R0-SAT(R9)*2)R9,5.2.5 ARM转移类指令,ARM转移类指令完成循环、调用子程序和从ARM状态转向Thumb状态等功能，包括B、BL、BX和BLX指令 。 转移/转移带链接类指令 转移交换、转移带链接和交换指令BX，BLX,转移/转移带链接类指令,功能：B、BL指令完成当前执行指令地址的转移，偏移地址量可以达到32M，BL指令还可以把转移指令后第一条指令的地址放进链接寄存器R14中完成连接作用，通常用来完成子程序的调用 格式：BL 其中：Label 程序相对偏移表达式。,说明：BL（Branch and Link）指令将下一条指令的地址拷贝到R14（LR，链接寄存器），并引起处理器转移到Label。BL指令（L=1） , 等价于先把（PC）R14,再（PC）+offset PC。 机器级