ARM64基础5：A64的存储和加载指令

曾经终败给现在 2022-09-05 11:25 730阅读 0赞

ldr和str指令  
ARMv8也是基于指令加载和存储的架构，即不能直接操作内存；

LDR <reg_dst>,<addr>  //把存储器地址的数据加载到目的寄存器中；
    STC <reg_src>,<addr> //把原寄存器的值，存储到内存中；

## ldr指令寻址1：地址偏移模式 ##

ldr Xd,[Xn,$offset]

.global ldr_test //申明全局函数
    ldr_test:
    	// 1. ldr地址偏移模式
    	mov x1, 0x80000
    	mov x3, 16
    
    	/* 读取0x80000地址的值, 到x0寄存器*/
    	ldr x0, [x1]
    
    	/* 读取0x80000+8地址的值*/
    	ldr x2, [x1, #8]
    
    	/* 读取x1+x3地址=0x80000+16的值*/
    	ldr x4, [x1, x3]
    
    	/* 读取(x1+ x3<<3) =0x80080地址的值*/
    	ldr x5, [x1, x3, lsl #3]
    
    	ret

用qemu+Eclipse单步调试，查看寄存器值如下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## ldr指令寻址2：变基模式 ##

LDR X0,[X1, #8]！ //前变基模式，先更新x1=x1+8，再加载x1地址的值到x0
    LDR X0,[X1],#8 //后变基模式，先读取x1的地址处的值到x0, 再更新x1=x1+8
    
    STR X2,[X1, #8]！ //前变基模式，先更新x1=x1+8，再存储x2的值到x1地址处
    LDR X2,[X1],#8 //后变基模式，先存储x2的值到x1地址处, 再更新x1=x1+8

测试代码：

mov x2,0x400000
    ldr x6, =0x1234abcd
    str x6,[x2,#8]!

观察内存值如下图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

mov x2,0x500000
    ldr x6, =0x1234abcd
    str x6,x2,#8

观察内存值如下图  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

## ldr指令寻址3：加载标签模式 ##

LDR LABEL //读取(PC指针+label offset)地址的值

#define MY_label 0x20
    ldr x6,MY_label  //此时PC=0x802e4,读取内存值如下图
    ldr x7,=MY_label //立即数, 伪指令

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## 加载指令mov ##

mov:  
(1) 16位立即数；  
(2)或者16为立即数，左移16,32,48位；

## 多字节加载和存储指令ldp和stp ##

ldp和stp可以一条指令价值或存储16个字节；

LDP X1,X2,[X0]  //加载x0地址的值到x1,加载x0+8地址的值到x2
    STP X1,X2,[X0]  //存储x1的值到x0地址处，存储x2到x0+8地址处

汇编实现: 假设16bytes对齐；

.global my_memset_16bytes
    my_memset_16bytes:
    	mov x4, #0
    
    1:
    	stp x1, x1, [x0], #16
    	add x4, x4, #16
    	cmp x4, x2
    	bne 1b
    
    	ret

C语言调用的结果如下：

my_memset_16bytes(0x600000,0xaabbccdd,4096);

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## 读/写特殊寄存器mrs,msr ##

mrs x0,TTBR0_EL1   //把TTBR0_EL1寄存器的值读到x0中
    msr TTBR0_EL1,X0   //把X0寄存器的值，写入TTBR0_EL1寄存器

## 访问标签 ##

/*lab07: test for label acess*/
    #define my_label 0x30
    
    .globl string1
    string1:
    	.string  "Hello a64"
    
    .align 3
    .globl my_data
    my_data:
    	.word 0xaa
    
    .align 3
    .global  access_label_test
    access_label_test:
    	//1.load a big num
    	//mov,x0,0xffff0000ffff0000 //err,mov, 16bit
    	ldr x1,=0xffff0000ffff0000
    
    	//2,init reg for bit
    	ldr x2,=(1<<1)|(1<<15)|(48)
    
    	//3.acess a macro
    	ldr x1,=my_label  //0x30
    	ldr x2,my_label   //pc+0x30
    
    	//4.access a string
    	ldr x3,string1    //ascii of string
    	ldr x4,=string1   //addr of string1
    
    	//5, access a data
    	ldr x5,my_data   //value of my_data
    	ldr x6,=my_data  //addr of my_data
    
    	ret

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220829/7d42c61395bb43c49ac4e2dfcd8446b7.png
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[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220829/c91f0b02c5444a80bd8abf0a64a476ce.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220829/385ccb67556f4448a14b29ec701e7666.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2x1dGVyZXNh_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]: /images/20220829/035899bed51c4c699408d2f18b6167a9.png

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