堆栈寻址
堆栈是一种数据结构，按先进后出（First In Last Out，FILO）的方式工作，使用一个称作堆栈指针（SP）的专用寄存器（R13）指示当前的操作位置，堆栈指针总是指向栈顶。
当堆栈指针指向最后压入堆栈的数据时，称为满堆栈（Full Stack），而当堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置时，称为空堆栈（Empty Stack）。
根据堆栈的生成方式，又可以分为递增堆栈（Ascending Stack）和递减堆栈（Decending Stack），当堆栈由低地址向高地址生成时，称为递增堆栈，当堆栈由高地址向低地址生成时，称为递减堆栈。
堆栈工作方式
这样就有四种类型的堆栈工作方式
- 满递增堆栈：堆栈指针指向最后压入的数据，且由低地址向高地址生成。
- 满递减堆栈：堆栈指针指向最后压入的数据，且由高地址向低地址生成。
- 空递增堆栈：堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置，且由低地址向高地址生成。
- 空递减堆栈：堆栈指针指向下一个将要放入数据的空位置，且由高地址向低地址生成
堆栈寻址的实现
（1）在ARM指令中，堆栈寻址是通过Load/Store指令来实现的，如：
代码语言：javascript复制 STMFD SP!,{R1-R7,LR} ;将R1-R7，LR入栈
LDMFD SP!,{R1-R7,LR} ;数据出栈，放入R1-R7,LR（2）在Thumb指令中，堆栈寻址通过PUSH/POP指令来实现，如：
代码语言：javascript复制 PUSH {R1-R7，LR} ;将R1-R7，LR入栈
POP {R1-R7，PC} ;数据出栈，放入R1-R7,PC相对寻址
与基址变址寻址方式相类似，相对寻址以程序计数器PC的当前值为基地址，指令中的地址标号作为偏移量，将两者相加之后得到操作数的有效地址。以下程序段完成子程序的调用和返回，跳转指令BL采用了相对寻址方式：
代码语言：javascript复制BL NEXT ；跳转到子程序
； NEXT处执行
……
NEXT
……
MOV PC，LR ；从子程序返回 ARM指令详细介绍
ARM指令集总体分为以下6类：
- 数据处理指令；
- Load/Store指令；
- 程序状态寄存器与通用寄存器之间的传送指令；
- 转移指令；
- 异常中断指令；
- 协处理器指令。
ARM 指令及功能描述
数据处理指令（22条）
助记符 | 指令功能描述 |
|---|---|
ADC | 带进位加法指令 |
ADD | 加法指令 |
SUB | 减法指令 |
SBC | 带借位减法指令 |
RSB | 逆向减法指令 |
RSC | 带借位的逆向减法指令 |
CMP | 比较指令 |
CMN | 负数比较指令 |
MUL | 32 位乘法指令 |
MLA | 乘加运算指令 |
UMLL | 无符号数长乘 |
助记符 | 指令功能描述 |
|---|---|
UMLAL | 无符号数长乘累加 |
SMULL | 有符号数长乘 |
SMLAL | 有符号数长乘累加 |
AND | 逻辑与指令 |
ORR | 逻辑或指令 |
EOR | 异或指令 |
BIC | 位清零指令 |
TST | 位测试指令 |
TEQ | 相等测试指令 |
MOV | 数据传送指令 |
MVN | 数据取反传送指令 |
Load/Store指令（5条）
状态寄存器与通用寄存器之间的传送指令（2条）
转移指令（4条）
助记符 | 指令功能描述 |
|---|---|
LDR | 存储器到寄存器的数据传输指令 |
STR | 寄存器到存储器的数据传输指令 |
LDM | 加载多个寄存器指令 |
STM | 批量内存字写入指令 |
SWP | 交换指令 |
MRS | 传送CPSR或SPSR的内容到通用寄存器指令 |
MSR | 传送通用寄存器到CPSR或SPSR的指令 |
B | 跳转指令 |
BL | 带返回的跳转指令 |
BX | 带状态切换的跳转指令 |
BLX | 带返回和状态切换的跳转指令 |
异常中断产生指令（3条）
协处理器指令（5条）
助记符 | 指令功能描述 |
|---|---|
SWI | 软件中断指令 |
BKPT | 端点指令 |
CLZ | 前导0计数指令 |
CDP | 协处理器数据操作指令 |
LDC | 存储器到协处理器的数据传输指令 |
STC | 协处理器寄存器写入存储器指令 |
MRC | 从协处理器寄存器到ARM寄存器的数据传输指令 |
MCR | 从ARM寄存器到协处理器寄存器的数据传输指令 |
参考文献：
孟祥莲．嵌入式系统原理及应用教程（第2版）[M]．北京：清华大学出版社，2017.
