ARM指令系统详解：双字加载/存储

"本文主要介绍了ARM指令系统中的双字加载/存储指令，这些指令用于64位数据在相邻寄存器和存储单元之间的传输。在嵌入式系统中，了解和掌握这些指令对于高效编程至关重要。" 在ARM指令系统中，双字加载/存储（LDRD和STRD）指令允许程序员进行64位数据的快速传输。这些指令常用于处理大块数据，如内存对齐的结构或双精度浮点数值。LDRD指令用于从内存加载数据到两个连续的寄存器，而STRD则将数据从两个寄存器存储回内存。 例如，指令 `LDRD R6, [R11, #8]` 将内存地址 `[R11 + 8]` 处的双字加载到寄存器R6，接着将下一个双字加载到R7。这里的`#8`表示8字节的偏移量，确保数据按64位边界对齐。同样，指令 `STRD R4, [R10], #-24` 将R4和R5中的双字存储到 `[R10]` 和 `[R10+4]` 地址，并将R10的值减去24以更新指针位置。 值得注意的是，双字数据传输要求地址必须是8的倍数，这是因为64位数据跨越两个32位寄存器，需要保持对齐以避免潜在的硬件异常。此外，无符号立即数的范围限制在256以内，这意味着偏移量不能超过这个范围。在ARM指令中，偏移量不支持通用寄存器的移位格式。 ARM指令集分为ARM（32位编码长度）和Thumb（16位编码长度）两种，其中Thumb指令集是ARM指令集的一个精简子集，所有Thumb指令都可以找到对应的ARM指令。ARM指令集包括跳转、数据处理、程序状态寄存器处理、加载/存储以及协处理器指令等。而Thumb指令集则不包含协处理器指令。 在ARM指令的语法格式中，通常包括指令助记符、条件执行标志、影响CPSR的标识、目标寄存器、源寄存器以及移位操作数。条件执行是ARM指令的一大特点，几乎所有的指令都可能根据CPSR（程序状态寄存器）的状态和指令条件域来决定是否执行，这使得程序可以根据运行时的条件灵活地控制流程。 了解并熟练使用ARM指令，尤其是双字加载/存储指令，对于编写高效的嵌入式系统代码至关重要，因为它们直接关系到数据的高速存取和系统的性能表现。在编写汇编程序时，熟悉这些基本指令和它们的使用规则，能够帮助开发者更精确地控制硬件，从而实现特定的功能需求。