[ARM 汇编]进阶篇—存储访问指令—2.3.2 多数据传输指令

在 ARM 汇编中，多数据传输指令用于一次性从存储器中加载多个数据到寄存器组，或将寄存器组中的多个数据存储到存储器。这些指令通常用于高效地处理数组、结构体等数据结构。在本节中，我们将详细介绍 ARM 汇编中的多数据传输指令，并通过实例帮助你更好地理解和掌握这些指令。

1. 加载多个数据到寄存器组（LDM）

LDM 指令用于从存储器中加载多个数据到寄存器组。基本语法如下：

LDM Rn, {reglist}

其中，Rn 是基址寄存器，reglist 是要加载数据的寄存器列表。

示例：

LDM R1, {R0-R3} ; 从地址 R1 处加载数据到寄存器组 R0-R3

在这个示例中，LDM 指令用于从存储器中加载数据到寄存器组 R0-R3。地址由 R1 寄存器的值确定。

2. 存储寄存器组中的多个数据到存储器（STM）

STM 指令用于将寄存器组中的多个数据存储到存储器。基本语法如下：

STM Rn, {reglist}

其中，Rn 是基址寄存器，reglist 是要存储的寄存器列表。

示例：

STM R1, {R0-R3} ; 将寄存器组 R0-R3 中的数据存储到地址 R1 处

在这个示例中，STM 指令用于将寄存器组 R0-R3 中的数据存储到存储器。地址由 R1 寄存器的值确定。

注意：LDM 和 STM 指令支持多种寻址模式，例如递增/递减（IA/DA）、加载/存储后更新基址寄存器（!）等。在实际编程中，你可能需要根据具体需求选择合适的寻址模式。

以下是一个简单的示例，演示如何使用 LDM 和 STM 指令实现数组复制：

; 假设 R0 指向源数组，R1 指向目标数组，R2 存储数组长度（假定为 4 的倍数）
; 目的是将源数组复制到目标数组

MOV R3, #0  ; 初始化数组索引为 0

copy_loop:  ; 复制循环开始
CMP R3, R2  ; 比较数组索引和数组长度
BGE copy_done   ; 如果索引 >= 长度，跳转到 copy_done 结束复制
LDM R0!, {R4-R7} ; 从地址 R0 处加载 4 个整数到寄存器组 R4-R7，并更新 R0
STM R1!, {R4-R7} ; 将寄存器组 R4-R7 中的数据存储到地址 R1 处，并更新 R1
ADD R3, R3, #4  ; 增加数组索引
B copy_loop ; 无条件跳转回 copy_loop 继续复制

copy_done:  ; 复制完成

以上就是 ARM 汇编中常见的多数据传输指令。在实际编程中，你可能需要根据具体需求使用这些指令加载多个数据到寄存器组或将寄存器组中的多个数据存储到存储器。通过多加练习和实践，你将更加熟练地掌握这些指令的使用。

现在让我们再看一个稍微复杂一点的例子：将两个数组相加，并将结果存储到一个新的数组中。

假设 R0 指向数组 A，R1 指向数组 B，R2 指向目标数组 C，R3 存储数组长度（假定为 4 的倍数）。

; 初始化数组索引
MOV R4, #0

; 启动循环
add_arrays_loop:
CMP R4, R3   ; 比较索引 R4 和长度 R3
BGE add_arrays_done  ; 如果索引 >= 长度，跳转到 add_arrays_done 结束循环

; 加载数组 A 和 B 的数据到寄存器组
LDM R0!, {R5-R8}  ; 从地址 R0 处加载 4 个整数到寄存器组 R5-R8，并更新 R0
LDM R1!, {R9-R12} ; 从地址 R1 处加载 4 个整数到寄存器组 R9-R12，并更新 R1

; 将数组 A 和 B 的元素相加，并将结果存储到数组 C
ADD R5, R5, R9.   ; R5 = R5 + R9
ADD R6, R6, R10   ; R6 = R6 + R10
ADD R7, R7, R11   ; R7 = R7 + R11
ADD R8, R8, R12   ; R8 = R8 + R12

; 将结果存储到数组 C
STM R2!, {R5-R8}  ; 将寄存器组 R5-R8 中的数据存储到地址 R2 处，并更新 R2

; 更新数组索引
ADD R4, R4, #4
B add_arrays_loop ; 无条件跳转回 add_arrays_loop 继续循环

add_arrays_done:  ; 循环结束，数组相加完成

在这个示例中，我们首先使用 LDM 指令一次性加载数组 A 和 B 的 4 个元素到寄存器组。然后，使用 ADD 指令将数组 A 和 B 的对应元素相加，将结果存储在寄存器组中。最后，使用 STM 指令将结果写入目标数组 C。整个过程在一个循环中完成，直到处理完所有数组元素。

通过这个示例，你可以看到多数据传输指令如何使得数据处理更加高效和紧凑。在实际编程中，你可能会遇到各种不同的场景，需要灵活运用这些指令来处理数据。多加练习和实践，你会更加熟练地掌握这些指令和技巧。