內(nèi)存指令：加載和存儲(chǔ)
ARM使用載入-存儲(chǔ)模型來訪問內(nèi)存，意味著只有加載/存儲(chǔ)（LDR和STR）指令才可以訪問內(nèi)存。在X86中，大多數(shù)指令允許直接操作內(nèi)存中的數(shù)據(jù)，而在ARM中，在操作數(shù)據(jù)之前，必須把數(shù)據(jù)從內(nèi)存移動(dòng)到寄存器中。這意味著在ARM下，若要增加特定內(nèi)存地址里的32位的數(shù)值，將需要用到三種類型的指令（載入、增加和存儲(chǔ)）：首先將特定地址里的數(shù)值加載到寄存器中，然后在寄存器中增加它，最后將數(shù)據(jù)從寄存器返存回內(nèi)存里。
為了解釋ARM的加載和存儲(chǔ)操作的基本原理，我們從一個(gè)基本示例開始，使用三種基本偏移形式，每個(gè)偏移形式都用三種不同的尋址模式表示。對于每個(gè)示例，我們將借助不同的LDR/STR偏移形式， 并使用含義相同匯編代碼讓問題簡化。學(xué)習(xí)教程的這一部分的最佳方法是在你的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中用調(diào)試器（GDB）來運(yùn)行示例代碼。
1. 偏移形式：將立即數(shù)作為偏移
尋址模式：偏移尋址
尋址模式：先索引尋址
尋址模式：后索引尋址
2. 偏移形式：將寄存器作為偏移
尋址模式：偏移尋址
尋址模式：先索引尋址
尋址模式：后索引尋址
3. 偏移形式：將移位寄存器作為偏移
尋址模式：偏移尋址
尋址模式：先索引尋址
尋址模式：后索引尋址
第一個(gè)基本示例
通常，LDR用于將內(nèi)存數(shù)據(jù)加載到寄存器中，STR用于從寄存器的值存儲(chǔ)到內(nèi)存地址對應(yīng)的內(nèi)存中。
LDR操作：將在R0中找到的地址的值加載到目標(biāo)寄存器R2。
STR操作：將R2中找到的值存儲(chǔ)在R1中找到的內(nèi)存地址中。
下面是它在功能匯編程序中的樣子：
在底部，我們有一個(gè)文本池（和代碼段在同一內(nèi)存區(qū)段，用于存儲(chǔ)常量，字符串，或者偏移。其他可以以單獨(dú)定位的形式來引用它們），在本例中，我們使用標(biāo)簽adr_var1和adr_var2來存儲(chǔ)var1變量和var2變量（在頂部的數(shù)據(jù)段中定義的）的內(nèi)存地址。第一個(gè)LDR指令將var1的地址加載到寄存器R0中。第二個(gè)LDR指令對var2做了同樣的事并將其加載到R1。然后，將存儲(chǔ)在R0中的內(nèi)存地址加載到R2里，并將R2中找到的值存儲(chǔ)在R1中找到的內(nèi)存地址中。
當(dāng)我們將某數(shù)據(jù)加載到寄存器中時(shí)，方括號(hào)（[]）表示：從這些括號(hào)之間的寄存器找出的值是一個(gè)內(nèi)存地址，我們要加載的數(shù)據(jù)就是從該內(nèi)存地址中取出的。
當(dāng)我們將某數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到內(nèi)存位置時(shí)，方括號(hào)（[]）表示：從這些括號(hào)之間的寄存器找出的值是一個(gè)內(nèi)存地址，我們要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就是從該內(nèi)存地址中取出的。
上述表述和實(shí)際情況相比要復(fù)雜得多，所以貼出下圖，是調(diào)試器上執(zhí)行代碼時(shí)對內(nèi)存和寄存器進(jìn)行的可視化表示：
我們來看看同樣的代碼在調(diào)試器里是什么樣子的
前兩個(gè)LDR操作中用到的標(biāo)簽變成了 [pc, #12]。這叫做PC相對尋址。因?yàn)槲覀円褂脴?biāo)簽，所以編譯器計(jì)算出了文本池（PC+12）中指定標(biāo)簽的位置。你既可以用這個(gè)方法自己計(jì)算出數(shù)據(jù)所在的精確的位置，也可以像之前那樣使用標(biāo)簽。唯一的區(qū)別是，比起使用標(biāo)簽的辦法，你需要自己計(jì)算你的數(shù)值在文字池中的確切位置。在當(dāng)前這種情形下，文本池是在PC有效位的3個(gè)指令之后（4 + 4 + 4＝12）。更多關(guān)于PC相對尋址的知識(shí)將本章稍后講解。
邊注：如果你忘記了為什么有效PC位于當(dāng)前的兩個(gè)指令之后，在本教程第二部分中曾介紹過：[……在執(zhí)行期間，ARM狀態(tài)下PC里存儲(chǔ)的是當(dāng)前指令的地址加上8（兩個(gè)ARM指令的長度），在Thumb狀態(tài)下存儲(chǔ)著當(dāng)前指令加上4（兩個(gè)Thumb指令的長度）的值。這與x86不同里PC總是指向下一個(gè)要執(zhí)行的指令不同。如下圖所示
1. 第一種偏移形式：立即數(shù)用作偏移
這里我們使用一個(gè)立即數(shù)（整數(shù)）作為偏移量。這個(gè)值通過與基址寄存器（下面的例子中的R1）相加或相減來訪問數(shù)據(jù)。它在編譯時(shí)為已知的偏移量。
我們調(diào)用這個(gè)程序ldr.s，在GDB中編譯并運(yùn)行它，看看會(huì)發(fā)生什么
在我的系統(tǒng)中的寄存器現(xiàn)在被充滿了以下值(記住，這些地址可能是與您的系統(tǒng)上的值不同)：
下一個(gè)將被執(zhí)行的指令是一條帶有偏移地址模式的STR指令（譯者注： str r2, [r1, #2]）。它將R2（0x00000003）存儲(chǔ)到R1（0x00001009C）中指定的內(nèi)存地址+偏移量（#2）＝0x1009E所指向的內(nèi)存空間中。
下一個(gè)STR操作（譯者注：str r2, [r1, #4]!）使用先索引尋址模式。你可以通過感嘆號(hào)識(shí)別這個(gè)模式（?。?。和偏移尋址唯一的區(qū)別是，基址寄存器將被最終的內(nèi)存地址更新，這個(gè)內(nèi)存地址里儲(chǔ)存了R2的值。這意味著，我們將在R2的值（0x3）存儲(chǔ)到R1中指定的內(nèi)存地址
（0x1009C）+偏移（#4）＝0x100A0指定的內(nèi)存空間中，并用這個(gè)確切的地址更新R1。
最后一個(gè)LDR指令（ ldr r3, [r1], #4）使用后索引尋址模式。這意味著基址寄存器（R1）作為最終地址，然后被R1+4計(jì)算結(jié)果更新。換句話說，它需要取出R1（不是R1+ 4）的值0x100A0，將其作為地址取出內(nèi)容，加載到R3中，然后將R1更新為R1（0x100A0）+偏移（#4）＝0x100A4。
下面是對正在發(fā)生的事情的一個(gè)抽象說明：
