Thumb指令集之： 多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令
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Thumb指令集的多寄存器Load/Store指令是ARM指令集的多寄存器Load/Store指令的簡(jiǎn)化形式。同ARM指令一樣，Thumb多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令可以用于過程調(diào)用與返回以及存儲(chǔ)器塊拷貝。但為了編碼的緊湊性，這兩種用法由分開的指令實(shí)現(xiàn)，并且這些指令也只使用單一的尋址方式。在其他方面，這些指令的性質(zhì)與等價(jià)的ARM指令相同。
Thumb多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令的基本語法格式分為以下兩種，一種用于實(shí)現(xiàn)塊拷貝，另一種用于實(shí)現(xiàn)堆棧操作。
①<opcode1><Rn>!，<registers>
<opcode1>：=LDMIA|STMIA
②PUSH{<registers>}
POP{<registers>}
下面詳細(xì)介紹多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令的語法格式及用法。
11.6.1多寄存器數(shù)據(jù)加載指令LDMIA（1）編碼格式
多寄存器加載指令LDMIA的編碼格式如圖11.59所示。
多寄存器數(shù)據(jù)裝載指令LDMIA（LoadMultipleIncrementAfter）裝載連續(xù)的內(nèi)存單元到多個(gè)通用寄存器。
圖11.59LDMIA指令的編碼格式
（2）指令的語法格式
LDMIA<Rn>！，<registers>
①<Rn>
基址寄存器。指定被裝載的內(nèi)存單元基地址。
②！
采用回寫（writeback）的尋址方式。Thumb指令集中多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令采用固定的后增量IA（IncrementAfter）尋址方式，并且采用寄存器回寫方式。
③<registers>
被加載的寄存器列表。不同的寄存器之間用“，”隔開。完整的寄存器列表包含在“{}”中。編號(hào)低的寄存器對(duì)應(yīng)于內(nèi)存中低地址單元，編號(hào)高的寄存器對(duì)應(yīng)于內(nèi)存中高地址單元。寄存器r0～r7分別對(duì)應(yīng)于指令編碼中bit[0]～bit[7]位。如果Ri存在于寄存器列表中，則相應(yīng)的bit[i]指1，否則為0。
注意
如果基址寄存器Rn出現(xiàn)在寄存器列表<registers>中，則Rn的值為對(duì)于的內(nèi)存單元數(shù)據(jù)，而非地址回寫值。
（3）指令操作的偽代碼
Start_address=Rn
End_address=Rn+(Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4)–4
Address=start_address
Fori=0to7
Ifregister_list[i]==1
Ri=Memory[address,4]
Address=address+4
Assertend_address==address–4
Rn=Rn+(Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4)
（4）對(duì)應(yīng)的ARM指令
①如果基址寄存器在寄存器列表<registers>中，對(duì)應(yīng)的ARM指令為：
LDMIA<Rn>！，<registers>。
②如果基址寄存器不存在于寄存器列表<registers>中，對(duì)應(yīng)的ARM指令為：
LDMIA<Rn>，<registers>
11.6.2多寄存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令STMIA（1）編碼格式
多寄存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令STMIA的編碼格式如圖11.60所示。
圖11.60STMIA指令的編碼格式
多寄存器數(shù)據(jù)存儲(chǔ)指令STMIA（StoreMultipleIncrementAfter）存儲(chǔ)多個(gè)通用寄存器的內(nèi)容到連續(xù)的內(nèi)存單元。
（2）指令的語法格式
STMIA<Rn>！，<registers>
①<Rn>
基址寄存器。指定用于存儲(chǔ)的內(nèi)存單元基地址。
②！
采用回寫（writeback）的尋址方式。Thumb指令集中多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令采用固定的后增量IA（IncrementAfter）尋址方式，并且采用寄存器回寫方式。
③<registers>
被存儲(chǔ)的寄存器列表。不同的寄存器之間用“，”隔開。完整的寄存器列表包含在“{}”中。編號(hào)低的寄存器對(duì)應(yīng)于內(nèi)存中低地址單元，編號(hào)高的寄存器對(duì)應(yīng)于內(nèi)存中高地址單元。寄存器r0～r7分別對(duì)應(yīng)于指令編碼中bit[0]～bit[7]位。如果Ri存在于寄存器列表中，則相應(yīng)的bit[i]置1，否則為0。如果寄存器列表為空，即指令的編碼格式中bit[7：0]=0，則指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。
注意
當(dāng)基址寄存器Rn出現(xiàn)在寄存器列表<registers>中時(shí)，只能是列表中序號(hào)最低的寄存器，否則指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。
（3）指令操作的偽代碼
Start_address=Rn
End_address=Rn+(Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4)–4
Address=start_address
Fori=0to7
Ifregister_list[i]==1
Memory[address,4]=Ri
Address=address+4
Assertend_address==address–4
Rn=Rn+(Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4)
（4）對(duì)應(yīng)的ARM指令
STMIA<Rn>!，<registers>
11.6.3多寄存器壓棧指令PUSH（1）編碼格式
多寄存器壓棧指令PUSH的編碼格式如圖11.61所示。
圖11.61PUSH指令的編碼格式
多寄存器數(shù)據(jù)壓棧指令PUSH（PushMultipleRegisters）將r0～r7和LR中的一個(gè)或多個(gè)寄存器內(nèi)容加載到數(shù)據(jù)堆棧中。
（2）指令的語法格式
PUSH<registers>
<registers>
被存儲(chǔ)的寄存器列表。不同的寄存器之間用“，”隔開。完整的寄存器列表包含在“{}”中。寄存器r0～r7分別對(duì)應(yīng)于指令編碼中bit[0]～bit[7]位；返回連接寄存器LR對(duì)應(yīng)于bit[8]。如果ri存在于寄存器列表中，則相應(yīng)的bit[i]置1，否則為0。如果寄存器列表為空，即bit[8：0]=0，則指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。
注意
該指令的基址寄存器為堆棧寄存器SP。該基址寄存器為PUSH指令默認(rèn)寄存器，不必在指令中指定。
（3）指令操作的偽代碼
Start_address=SP–Number_of_Set_Bits_In(register_list)*4
End_address=SP–4
Address=start_address
Fori=0to7
Ifregister_list[i]==1
Memory[address,4]=Ri
Address=address+4
IfR==1
Memory[address,4]=LR
Address=address+4
Assertend_address==address–4
SP=SP-(Number_of_Set_Bits_In(register_list)+R)*4
（4）對(duì)應(yīng)的ARM指令
STMDBSP!，<registers>
11.6.4多寄存器出棧指令POP（1）編碼格式
多寄存器出棧指令POP的編碼格式如圖11.62所示。
多寄存器數(shù)據(jù)出棧指令POP（PopMultipleRegisters）將堆棧中的內(nèi)容恢復(fù)到r0～r7和PC寄存器中（r0～r7和PC的子集或全集）。
圖11.62POS指令的編碼格式
（2）指令的語法格式
POP<registers>
①<registers>
被存儲(chǔ)的寄存器列表。不同的寄存器之間用“，”隔開。完整的寄存器列表包含在“{}”中。寄存器r0～r7分別對(duì)應(yīng)于指令編碼中bit[0]～bit[7]位；程序計(jì)數(shù)器PC對(duì)應(yīng)于bit[8]。如果ri存在于寄存器列表中，則相應(yīng)的bit[i]置1，否則為0。如果寄存器列表為空，即bit[8∶0]=0，則指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。
注意
如果程序計(jì)數(shù)器PC存在于寄存器列表中，將產(chǎn)生程序的分支跳轉(zhuǎn)，但程序狀態(tài)寄存器CPSR不會(huì)改變。
（3）指令操作的偽代碼
Start_address=SP
End_address=SP+4*(R+Number_of_Set_Bits_In(register_list))
Address=start_address
Fori=0to7
Ifregister_list[i]==1then
Ri=Memory[address,4]
Address=address+4
IfR==1then
value=Memory[address,4]
PC=valueAND0xfffffffe
If(architectureversion5orabove)then
TBit=Value[0]
Address=address+4
Assertend_address=address
SP=end_address
（4）對(duì)應(yīng)的ARM指令
LDMIASP！，<registers>
11.6.5多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令舉例下面的例子程序綜合使用了多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令，通過該例可以對(duì)Thumb狀態(tài)下多寄存器數(shù)據(jù)傳送指令有更深入的了解。
LDMIAr7！，{r0－r3，r5} ;從r7為基地址的內(nèi)存單元中加載5個(gè)連續(xù)字單元到r0～r3
;和r5，并回寫r7，使r7=r7+20
STMIAr0！，{r3，r4，r5} ;將r3、r4和r5寄存器的內(nèi)容存儲(chǔ)到以r0為基地址的內(nèi)存單
;元中，并回寫r0的值，使r0=r0+12
Function
PUSH{r0-r7，LR} ;將寄存器r0～r7和程序返回寄存器LR的內(nèi)容壓棧
…
… ;程序體
POP{r0-r7，PC} ;保存的寄存器內(nèi)容出棧，子程序返回
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