ARM指令中4條容易混淆的指令區別

這里比較下容易混淆的四條指令，已經(jīng)在這4條指令的混淆上花費了很多精力，現在做個(gè)小結，LDR，STR，LDM，STM這四條指令，關(guān)于LDM和STM的說(shuō)明，見(jiàn)另外一個(gè)說(shuō)明文件（我的一篇新的文章），說(shuō)明了這兩個(gè)文件用于棧操作時(shí)的注意事項。

（1）LDR：L表示LOAD，LOAD的含義應該理解為：Load from memory into register。下面這條語(yǔ)句就說(shuō)明的很清楚：

LDRR1,[R2]

R1<——[R2]

就是把R2中的內容對應的地址的值（一個(gè)memory地址），讀取到R1中（一個(gè)register）

（2）STR：S表示STORE，STORE的含義應該理解為：Store from a register into memory。下面這條語(yǔ)句表示的很清楚：

STRR1,[R2]

R1——>[R2]

就是把寄存器R1中的內容“保存”到R2的值對應的地址中（一個(gè)memory地址）。

顯然，這兩條語(yǔ)句都有個(gè)特點(diǎn)，就是寄存器寫(xiě)在前面（左邊）而內存地址寫(xiě)在后面（右邊），數據傳送的方向則是恰好相反的。

（3）LDM：L的含義仍然是LOAD，即是Load from memory into register。不同之處在于，該指令是將內存中堆棧內的數據，批量的賦值給寄存器，即是出棧操作；其中堆棧指針一般對應于SP，注意SP是寄存器R13，實(shí)際用到的卻是R13中的內存地址，只是該指令沒(méi)有寫(xiě)為[R13]，同時(shí)，LDM指令中寄存器和內存地址的位置相對于前面兩條指令改變了，下面的例子：

LDMFDSP! ,{R0, R1, R2}

實(shí)際上可以理解為：LDMFD[SP]!,{R0, R1, R2}

顯然，這里SP是個(gè)地址，但是寫(xiě)在了左邊，而把寄存器組—R0, R1, R2寫(xiě)在了右邊，這個(gè)是要注意的。

（4）STM：S的含義仍然是STORE，與LDM是配對使用的，其指令格式上也相似，即區別于STR，是將堆棧指針寫(xiě)在左邊，而把寄存器組寫(xiě)在右邊。

STMFDSP! ,{R0}

同樣的，該指令也可理解為：STMFD[SP]!,{R0}

這里，是把R0保存到堆棧中。

顯然，這兩個(gè)堆棧操作指令也有個(gè)特點(diǎn)，就是寄存器組寫(xiě)在后面（右邊）而堆棧指針寫(xiě)在前面（左邊），而且實(shí)際上使用的是堆棧指針中的內存地址，這一點(diǎn)與前面兩條指令是有區別的。

這四條指令中，前面兩條和后面兩條其實(shí)聯(lián)系不多，反而是差別很大，因此，可以直接把這兩組指令區分開(kāi)來(lái)，認為它們之間沒(méi)有聯(lián)系，這樣避免誤解。

ARM指令中STM和LDM的理解誤區

STM和LDM的主要用途是現場(chǎng)保護、數據、參數傳遞等，其模式有8種，如下：
注：前面4種用于數據塊的傳輸，后面4種用于堆棧操作
（1）IA 每次傳送后地址加4
（2）IB 每次傳送前地址加4
（3）DA 每次傳送后地址減4
（4）DB 每次傳送前地址減4
（5）FD 滿(mǎn)遞減堆棧
（6）FA 滿(mǎn)遞增堆棧
（7）ED 空遞減堆棧
（8）EA 空遞增堆棧
下面的講述對于空遞減堆棧和空遞增堆棧同樣適用.
在堆棧操作時(shí)，經(jīng)常錯誤以為使用STMFD滿(mǎn)遞減將寄存器壓入堆棧后，在彈出數據的時(shí)候應該使用LDMFA。
但是FD和FA僅用于只是目前操作的堆棧是何種模式(堆棧共有四種模式)，FD指明目前的堆棧是滿(mǎn)遞減堆棧，
則數據入棧時(shí)的指令為STMFD，那么數據出棧時(shí)的指令對應的為L(cháng)DMFD，而不是LDMFA。
我們可以這樣認為STMFD等價(jià)于STMDB，LDMFD等價(jià)于STMIA
那么，數據傳輸的順序和數據入棧的順序又是如何呢
先來(lái)看STMFD SP!,{R1-R3} 執行的結果圖（操作之后SP指向SP）
SP------->
|R3|
|R2|
SP------>|R1|
那么STMFD SP!,{R3，R2，R1}執行后的堆棧順序是不是剛好和上面的堆棧順序相反，實(shí)際情況時(shí)這兩個(gè)指令執行后的堆棧數據順序一樣，因為ARM編譯器會(huì )自動(dòng)將STMFD SP!,{R3，R2，R1}轉換為STMFD SP!,{R0-R3}指令，也就是說(shuō)，ARM編譯器默認高寄存器優(yōu)先存入堆棧。即便你在指令STMFD SP!,{R3，R2，R1}中刻意“安排”了寄存器入棧順序，而在編譯時(shí)編譯器又重新做了處理，打亂了你期望的數據入棧順序。
同理STMDB R0!,{R1-R3}和STMDB R0!,{R3，R2，R1}指令執行后數據在堆棧中的順序完全一致。
STMFD SP!,{R1-R3}指令對應的出棧指令是LDMFD SP!,{R1-R3}（R1,R2,R3的順序任意）