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Thumb指令集之多寄存器数据传送指令解析
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2017-10-19
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11.6 多寄存器数据传送指令
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指令的简化形式。同ARM指令一样，Thumb多寄存器数据传送指令可以用于过程调用与返回以及存储器块拷贝。但为了编码的紧凑性，这两种用法由分开的指令实现，并且这些指令也只使用单一的寻址方式。在其他方面，这些指令的性质与等价的ARM指令相同。
Thumb多寄存器数据传送指令的基本语法格式分为以下两种，一种用于实现块拷贝，另一种用于实现堆栈操作。
① 《opcode1》 《Rn》！，《registers》
《opcode1》：=LDMIA|STMIA
② PUSH {《registers》}
POP {《registers》}
下面详细介绍多寄存器数据传送指令的语法格式及用法。
11.6.1 多寄存器数据加载指令LDMIA
（1）编码格式
多寄存器加载指令LDMIA的编码格式如图11.59所示。
多寄存器数据装载指令LDMIA（Load Multiple Increment After）装载连续的内存单元到多个通用寄存器。
图11.59 LDMIA指令的编码格式
（2）指令的语法格式
LDMIA 《Rn》！，《registers》
① 《Rn》
基址寄存器。指定被装载的内存单元基地址。
② ！
采用回写（writeback）的寻址方式。Thumb指令集中多寄存器数据传送指令采用固定的后增量IA（Increment After）寻址方式，并且采用寄存器回写方式。
③ 《registers》
被加载的寄存器列表。不同的寄存器之间用“，”隔开。完整的寄存器列表包含在“{}”中。编号低的寄存器对应于内存中低地址单元，编号高的寄存器对应于内存中高地址单元。寄存器r0～r7分别对应于指令编码中bit［0］～bit［7］位。如果Ri存在于寄存器列表中，则相应的bit［i］指1，否则为0。
注意如果基址寄存器Rn出现在寄存器列表《registers》中，则Rn的值为对于的内存单元数据，而非地址回写值。
（3）指令操作的伪代码
Start_address = Rn
End_address = Rn + （Number_of_Set_Bits_In（register_list）*4） – 4
Address = start_address
For i = 0 to 7
If register_list［i］ = = 1
Ri = Memory［address，4］
Address = address + 4
Assert end_address = = address – 4
Rn = Rn + （Number_of_Set_Bits_In（register_list） * 4）
（4）对应的ARM指令
① 如果基址寄存器在寄存器列表《registers》中，对应的ARM指令为：
LDMIA 《Rn》！，《registers》。
② 如果基址寄存器不存在于寄存器列表《registers》中，对应的ARM指令为：
LDMIA 《Rn》，《registers》
11.6.2 多寄存器数据存储指令STMIA
（1）编码格式
多寄存器数据存储指令STMIA的编码格式如图11.60所示。
图11.60 STMIA指令的编码格式
多寄存器数据存储指令STMIA（Store Multiple Increment After）存储多个通用寄存器的内容到连续的内存单元。
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指令的简化形式。同ARM指令一样，Thumb多寄存器数据传送指令可以用于过程调用与返回以及存储器块拷贝。但为了编码的紧凑性，这两种用法由分开的指令实现，并且这些指令也只使用单一的寻址方式。在其他方面，这些指令的性质与等价的ARM指令相同。
Thumb多寄存器数据传送指令的基本语法格式分为以下两种，一种用于实现块拷贝，另一种用于实现堆栈操作。
① 《opcode1》 《Rn》！，《registers》
《opcode1》：=LDMIA|STMIA
② PUSH {《registers》}
POP {《registers》}
下面详细介绍多寄存器数据传送指令的语法格式及用法。
11.6.1 多寄存器数据加载指令LDMIA
（1）编码格式
多寄存器加载指令LDMIA的编码格式如图11.59所示。
多寄存器数据装载指令LDMIA（Load Multiple Increment After）装载连续的内存单元到多个通用寄存器。
图11.59 LDMIA指令的编码格式
（2）指令的语法格式
LDMIA 《Rn》！，《registers》
① 《Rn》
基址寄存器。指定被装载的内存单元基地址。
② ！
采用回写（writeback）的寻址方式。Thumb指令集中多寄存器数据传送指令采用固定的后增量IA（Increment After）寻址方式，并且采用寄存器回写方式。
③ 《registers》
被加载的寄存器列表。不同的寄存器之间用“，”隔开。完整的寄存器列表包含在“{}”中。编号低的寄存器对应于内存中低地址单元，编号高的寄存器对应于内存中高地址单元。寄存器r0～r7分别对应于指令编码中bit［0］～bit［7］位。如果Ri存在于寄存器列表中，则相应的bit［i］指1，否则为0。
注意如果基址寄存器Rn出现在寄存器列表《registers》中，则Rn的值为对于的内存单元数据，而非地址回写值。（3）指令操作的伪代码
Start_address = Rn
End_address = Rn + （Number_of_Set_Bits_In（register_list）*4） – 4
Address = start_address
For i = 0 to 7
If register_list［i］ = = 1
Ri = Memory［address，4］
Address = address + 4
Assert end_address = = address – 4
Rn = Rn + （Number_of_Set_Bits_In（register_list） * 4）
（4）对应的ARM指令
① 如果基址寄存器在寄存器列表《registers》中，对应的ARM指令为：
LDMIA 《Rn》！，《registers》。
② 如果基址寄存器不存在于寄存器列表《registers》中，对应的ARM指令为：
LDMIA 《Rn》，《registers》
11.6.2 多寄存器数据存储指令STMIA
（1）编码格式
多寄存器数据存储指令STMIA的编码格式如图11.60所示。
图11.60 STMIA指令的编码格式
多寄存器数据存储指令STMIA（Store Multiple Increment After）存储多个通用寄存器的内容到连续的内存单元。
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