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ARM指令集如何應(yīng)用時(shí)間：2018-08-14 來(lái)源：未知

ARM指令也稱(chēng)ARM匯編指令集，是用來(lái)操作及控制ARM處理器及其相關(guān)設(shè)備的32bit的匯編指令，相對(duì)于16bit的thumb指令集而言功能更加強(qiáng)大，包含指令與偽指令�，F(xiàn)將常用指令歸納匯總?cè)缦拢?/p>

一、指令、偽指令

指令：是機(jī)器碼的助記符，經(jīng)過(guò)匯編器編譯為機(jī)器碼后，可以由CPU執(zhí)行。

偽指令：用來(lái)指導(dǎo)匯編器編譯指令，是匯編器的產(chǎn)物，終不會(huì)生成機(jī)器碼。

二、ARM指令的編寫(xiě)風(fēng)格

匯編代碼大寫(xiě)：在Windows中的IDE開(kāi)發(fā)環(huán)境中一般都大寫(xiě)。

匯編代碼小寫(xiě)：在Linux環(huán)境中，好遵循GNU風(fēng)格，即指令一般用小寫(xiě)。

三、ARM匯編代碼文件后綴的大小寫(xiě)問(wèn)題

Windows環(huán)境：因?yàn)閃indows不區(qū)分大小寫(xiě)，所以匯編文件后綴大寫(xiě)、小寫(xiě)編譯過(guò)程沒(méi)有區(qū)別，即test.S與test.s編譯結(jié)果一致。

Linux環(huán)境：Linux環(huán)境是嚴(yán)格區(qū)分大小寫(xiě)的，test.S與test.s會(huì)被當(dāng)成不同的文件來(lái)處理(處理過(guò)程也不一致)。后綴小寫(xiě)的test.s文件，在編譯階段不進(jìn)行預(yù)處理操作，所以不能在這里面寫(xiě)預(yù)處理的語(yǔ)句(不能有宏定義等，不常用);后綴大寫(xiě)的test.S文件，會(huì)進(jìn)行預(yù)處理、匯編等操作，所以我們可以在這里面加入預(yù)處理的命令(比較常用)。

四、ARM匯編指令的格式

ARM匯編指令的格式比較固定、簡(jiǎn)單，即是：“操作碼目標(biāo)寄存器，操作數(shù)1，操作數(shù)2，……操作數(shù)n”。

例如將十六進(jìn)制數(shù)0xaf放到寄存器r0中，我們用匯編代碼可以這樣寫(xiě)“mov r0,#0xaf”。這里的“mov”就是操作碼(指令)，實(shí)現(xiàn)的功能是將“0xaf”這個(gè)數(shù)存放到寄存器中“r0”中，“r0”也即是目標(biāo)寄存器，“#0xaf”也即是操作數(shù)。在這里，“#0xaf”表示立即數(shù)(立即尋址方式指令中給出的數(shù)稱(chēng)為立即數(shù)立即數(shù)，亦即是直接參與運(yùn)算不需處理的數(shù))，立即數(shù)需要用“#”來(lái)標(biāo)識(shí)。

五、ARM指令分類(lèi)

ARM指令可以分為程序狀態(tài)寄存器操作指令、寄存器裝載與存儲(chǔ)指令、算術(shù)與邏輯指令、移位指令、乘法指令、比較指令、分支指令、浮點(diǎn)數(shù)指令、偽指令。

1、程序狀態(tài)寄存器操作指令

程序狀態(tài)寄存器操作指令包含msr、mrs兩個(gè)指令。

(1)msr實(shí)現(xiàn)將通用寄存器(r0-r15)的值復(fù)制到狀態(tài)寄存器(cpsr及spsr)中，用于更改處理器的工作模式及狀態(tài)。例如，

MSR CPSR, R0 ;復(fù)制 R0 到 CPSR 中

MSR SPSR, R0 ;復(fù)制 R0 到 SPSR 中

(2)mrs實(shí)現(xiàn)將狀態(tài)寄存器(cpsr及spsr)的值復(fù)制到通用寄存器(r0-r15)中，用于讀取處理器的工作模式及狀態(tài)。例如，

MRS R0, CPSR ; 復(fù)制 CPSR 到 R0 中

MRS R0, SPSR ; 復(fù)制 SPSR 到 R0 中

2、寄存器裝載與存儲(chǔ)指令

常用寄存器裝載與存儲(chǔ)指令操作指令包含ldr、str、ldm、stm四個(gè)指令，其中l(wèi)dm、stm可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)數(shù)據(jù)的傳輸。

(1)ldr實(shí)現(xiàn)將所在內(nèi)存地址的值裝載到寄存器中。

ldr rd, [rbase] ;rbase的值存儲(chǔ)到rd寄存器

(2)str實(shí)現(xiàn)將寄存中的值存儲(chǔ)在相應(yīng)內(nèi)存地址中。

str rd, [rbase] ;存儲(chǔ) rd 到 rbase 所包含的有效地址

(3)ldm實(shí)現(xiàn)將內(nèi)存的值存儲(chǔ)在相應(yīng)寄存器地址中。常用于數(shù)據(jù)出棧。

ldmfd sp!, {r0-r3} ;將內(nèi)存的數(shù)據(jù)出棧到r0-r3

(4)stm實(shí)現(xiàn)將寄存中的值存儲(chǔ)在相應(yīng)內(nèi)存地址中。常用于數(shù)據(jù)入棧。

stmfd sp, {r0-r3} ;將寄存器r0-r3壓棧

3、算術(shù)與邏輯指令

常用算術(shù)與邏輯指令包含and、orr、eor三個(gè)邏輯指令和adc、add、bic、mov、mvn、rsb、sub六個(gè)算術(shù)指令，共計(jì)九個(gè)指令。

(1)and實(shí)現(xiàn)邏輯與，相當(dāng)于c語(yǔ)言中的位與。

and r0, r1, #0x01 ; r0=r1 & 0x01

(2)orr實(shí)現(xiàn)邏輯或，相當(dāng)于c語(yǔ)言中的位或。

orr r0, r1, #0x01 ; r0=r1 | 0x01

(3)eor實(shí)現(xiàn)異或，相當(dāng)于c語(yǔ)言中的異或。

eor r0, r1, #0x01 ; r0=r1 ^ 0x01

(4)bic實(shí)現(xiàn)清零操作。

bic r0, r0, #0x0f ; r0 = r0 & ~(0x0f)技術(shù)將低4bit清零

(5)mov實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的搬移，相當(dāng)于c語(yǔ)言中的賦值(如果后面是立即數(shù)，這個(gè)立即數(shù)的范圍一般是0~255(8bit))。

mov r0,#0x01 ; r0 = 0x01

mov r0,r1 ; r0 = r1

(6)mvn實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的取反并搬移，相當(dāng)于c語(yǔ)言的取反在賦值。

mvn r0,#1 ; r0 = (~1) = -2

mvn r0,r1 ; r0 = (~r1) = -(r1 + 1)

(7)rsb實(shí)現(xiàn)反向減法。

rsb r0, r1, #20 ; r0 = 20 - r1

rsb r0, r1, r2 ; r0 = r2 - r1

(8)add實(shí)現(xiàn)算術(shù)加法。

add r0, r1, #0x01 ; r0 = r1 + 0x01

(9)sub實(shí)現(xiàn)算術(shù)減法。

sub r0, r1, #0x01 ; r0=r1 - 0x01

4、移位指令

移位指令包含lsl、asl兩個(gè)左移指令和lsr、asr、ror、rrx四個(gè)右移指令，共計(jì)六個(gè)指令。

(1)lsl實(shí)現(xiàn)邏輯左移，與asl作用等同。