Команда ldr в arm ассемблере

Введение

Команда ldr (load register) используется в ассемблере для загрузки данных из памяти в регистр процессора. Она является одной из ключевых команд для работы с памятью и обеспечивает доступ к данным, хранящимся в различных адресах. В этой статье мы подробно рассмотрим работу команды ldr, её синтаксис, различные варианты использования и примеры.

Основная часть

Синтаксис команды ldr

Команда ldr загружает значение из памяти в регистр. Общий синтаксис команды ldr следующий:

ldr destination, [source]

Где destination (назначение) — это регистр, в который загружается значение, а source (источник) — это адрес памяти, из которого это значение загружается. Адрес памяти может быть задан различными способами.

Пример 1: Простая загрузка из памяти

Рассмотрим простой пример, где значение загружается из памяти по адресу, хранящемуся в регистре:

ldr x0, [x1]

В этом примере значение, хранящееся по адресу, указанному в регистре x1, загружается в регистр x0.

Пример 2: Загрузка с непосредственным смещением

Команда ldr поддерживает загрузку со смещением от базового адреса. Например:

ldr x0, [x1, #4]

В этом примере значение загружается из памяти по адресу x1 + 4 в регистр x0. Смещение #4 добавляется к значению в регистре x1 для получения итогового адреса.

Пример 3: Загрузка с постинкрементом

Команда ldr также может использовать постинкремент, который увеличивает значение регистра после загрузки:

ldr x0, [x1], #4

В этом примере значение загружается из памяти по адресу, указанному в регистре x1, в регистр x0, а затем x1 увеличивается на 4.

Пример 4: Загрузка с прединкрементом

Существуют также операции с прединкрементом, когда смещение добавляется к регистру до выполнения загрузки:

ldr x0, [x1, #4]!

В этом примере смещение #4 сначала добавляется к x1, и затем значение загружается из нового адреса в регистр x0.

Пример 5: Загрузка по регистровому индексу

Вместо непосредственного значения смещения можно использовать другой регистр:

ldr x0, [x1, x2]

В этом примере значение загружается из памяти по адресу, равному сумме значений регистров x1 и x2.

Пример 6: Загрузка по регистровому индексу с масштабированием

Иногда нужно масштабировать индекс перед добавлением его к базовому адресу:

ldr x0, [x1, x2, lsl #3]

В этом примере значение из x2 сначала сдвигается влево на 3 бита (что эквивалентно умножению на 8), и затем это значение добавляется к x1 для получения итогового адреса, из которого загружается значение в регистр x0.

Практические примеры

Пример 1: Чтение значения из массива

mov x1, #arr    // Загружаем адрес начала массива в регистр x1
ldr x0, [x1, #8] // Загружаем третий элемент массива в регистр x0 (индексация с 0)

Пример 2: Итерация по массиву

mov x1, #arr    // Загружаем адрес начала массива в регистр x1
mov x2, #0      // Инициализируем индекс
loop:
ldr x0, [x1, x2, lsl #3] // Загружаем элемент массива с индексом x2 в регистр x0
add x2, x2, #1           // Увеличиваем индекс
cmp x2, #10              // Сравниваем индекс с размером массива
blt loop                // Повторяем цикл, если x2 < 10

Пример 3: Обработка данных из структуры

mov x1, #struct_ptr  // Адрес структуры в регистре x1
ldr x0, [x1, #offset] // Загружаем значение поля структуры со смещением offset

Вывод

Команда ldr является критически важной для работы с памятью в ассемблере. Она позволяет загружать данные из различных областей памяти в регистры, что является основой для большинства операций в программах на низком уровне. Понимание различных способов использования команды ldr позволяет писать эффективный и оптимизированный код, работающий напрямую с аппаратурой процессора.