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ARM匯編指令ARM尋址方式、匯編指令、偽指令

作者: 時間:2016-11-20 來源:網(wǎng)絡 收藏
1、尋址方式

所謂尋址方式就是:處理器根據(jù)指令中給出的地址信息來尋找物理地址的方法。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201611/318766.htm

1)立即尋址

立即尋址也叫立即數(shù)尋址,這是一種特殊的尋址方式,操作數(shù)本身就是在指令中給出的。

只要取出指令也就是取得了操作數(shù),這個操作數(shù)被稱為立即數(shù),對應的尋址方式也就叫做立即數(shù)尋址。

例如:

△:ADD R0,R0,#1;R0<-R0+1

△:ADD R0,R0,#0X3F;R0<-R0+0X3F

2)寄存器尋址

寄存器尋址就是利用寄存器中的數(shù)值作為操作數(shù),這種尋址方式是各類微處理器經(jīng)常使用的一種方式,

也是一種執(zhí)行效率較高的尋址方式。

例程:

ADD R0,R1,R2;R0<-R1+R2

3)寄存器間接尋址

寄存器間接尋址就是以寄存器中的值作為操作數(shù)的地址,而操作數(shù)本身就放在存儲器中。

例如:

ADD R0,R1,[R2];R0<-R1+[R2]

LDRR0,[R1];R0<-[R1]

4)基址變址尋址

基址變址尋址就是將寄存器(該寄存器一般稱為基址寄存器)的內(nèi)容與指令中給出的地址偏移量相加,

從而得到一個操作數(shù)的有效地址:

例如:

LDR R0,[R1,#4];R0<-[R1+4]

LDR R0,[R1,#4]!;R0<-[R1+4]、R1<-R1+4

LDR R0,[R1],#4;R0<-[R1+4]、R1<-R1+4

4)多寄存器尋址

采用多寄存器尋址方式,一條指令可以完成多個寄存器值的傳送。

這種尋址方式可以用一條指令完成傳送最多16個通用寄存器的值。

例如:

LDMIA R0,{R1,R2,R3,R4};R1<-[R0]

;R2<-[R0+4]

;R3<-[R0+8]

;R4<-[R0+12]

注意:該指令的后綴IA表示在每次執(zhí)行完加載、存儲操作后,R0按字長度增加,因此,指令可以將

連續(xù)存儲單元的值送到R1~R4。

5)相對尋址

與基址變址尋址方式相類似,相對尋址以程序計數(shù)器PC的當前值為基地址,指令中的地址標號作為偏移量,

將兩者相加之后得到的操作數(shù)的有效地址。

例如:

BL NEX

6)堆棧尋址

T堆棧是一種數(shù)據(jù)結構,按先進后出(First In Last Out,FILO)的方式工作,使用一個稱作為

堆棧指針的專用寄存器指示當前的操作位置,堆棧指針總是指向棧頂。

遞增堆棧:向高地址方向生長

遞減堆棧:向低地址方向生長

滿堆棧:堆棧指針指向最后壓入堆棧的有效數(shù)據(jù)項

空堆棧:堆棧指針指向下一個要放入數(shù)據(jù)的空位置

2、ARM指令

1)跳轉指令

跳轉指令用于實現(xiàn)程序流程的跳轉,在ARM程序中有兩種方法可以實現(xiàn)程序流程的跳轉:

△:使用專門的跳轉指令。

△:直接向程序計數(shù)器PC寫入跳轉地址值,通過向程序計數(shù)器PC寫入跳轉地址值,可以實現(xiàn)在4GB的

地址空間中的任意跳轉,在跳轉之前結合使用MOV LR,PC

等類似的指令,可以保存將來的返回地址值,從而實現(xiàn)在4GB連續(xù)的線性地址空間的子程序調(diào)用。

在ARM指令集中的跳轉指令可以完成從當前指令向前或者向后的32MB的地址空間的跳轉,包括以下四條指令:

△:B跳轉指令

△:BL帶返回的跳轉至靈

△:BLX帶返回和狀態(tài)切換的跳轉指令

△:BX帶狀態(tài)切換的跳轉指令

①、B指令:

B{條件}目標地址

B指令是最簡單的跳轉指令。一旦遇到一個B指令,ARM處理器將立即跳轉到給定的目標地址,從那里開始繼續(xù)執(zhí)行。

例如:

CMP R1,#0

BEQ LABEL;當CPSR寄存器中的Z條件碼置位時,程序跳轉到標號LABEL處執(zhí)行

順便把指令的條件貼出來:


②、BL指令:

BL{條件}目標地址

BL是另一個跳轉指令,但跳轉之前,會在寄存器R14(LR)中保存PC當前值,

因此,可以通過將LR的內(nèi)容重新加載到PC中,來返回到跳轉指令之后的那個指令處執(zhí)行。

該指令是實現(xiàn)子程序調(diào)用的一個基本但常用的手段。

③、BLX指令

BLX 目標地址

BLX指令從ARM指令集跳轉到指令中所指定的目標地址,并將處理器的工作狀態(tài)有ARM狀態(tài)切換到Thumb狀態(tài),

該指令同時將PC的當前內(nèi)容保存到R14中。

因此,當子程序使用Thumb指令時,而調(diào)用者使用ARM指令,可以通過BLX指令實現(xiàn)子程序的調(diào)用和處理器

工作狀態(tài)的切換。

同時,子程序返回可以通過寄存器R14值到PC中來完成返回。

④、BX指令

BX{條件} 目標地址

BX指令跳轉到指令中指定的目標地址,目標地址的指令既可以是ARM指令,也可以是Thumb指令。

2、數(shù)據(jù)處理指令

數(shù)據(jù)處理指令可以分為數(shù)據(jù)傳送指令、算術邏輯運算指令和比較指令等。

數(shù)據(jù)傳送指令用于在寄存器和寄存器之間(這里一定要看清楚是寄存器與寄存器?。。。┻M行數(shù)據(jù)的雙向傳輸。

算術邏輯運算指令完成常用的算術和邏輯的運算,該指令不但將運算結果博愛存在目的寄存器中,同時更新CPSR中的相應條件標志位。

1)MOV指令

MOC{條件}{S}目的寄存器,原操作數(shù)(都是寄存器!?。。?/p>

MOV指令完成從一個寄存器、被移位的寄存器加載到目的寄存器。

其中S選項決定指令的操作是否影響CPSR中條件標志位的值,當沒有S時指令不更新CPSR中條件標志位的值。

例程:

MOV R1,R0

MOV PC,R14

MOV R1,R0,LSL #3

2)MVN指令

MVN{條件}{S}目的寄存器,原操作數(shù)

MVN指令完成從另一個寄存器、被移位的寄存器、或將一個立即數(shù)加載到目的寄存器。

與MOV指令不同之處是在傳送之前按位取反了,既把一個取反的值傳送給目的寄存器中。

其中S決定指令的操作是否影響CPSR中條件標識為的值,當沒有S時指令不更新CPSR中條件標志位的值。

例程:

MVNR0,#0XFF

3)CMP指令

CMP{條件} 操作數(shù)1,操作數(shù)2

CMP指令用于把一個寄存器內(nèi)容和另一個寄存器的內(nèi)容或者立即數(shù)進行比較,同時更新CPSR中

條件標志位的值。

該指令進行一次減法運算,但是不保存結果,只更改條件標志位(其中指令條件上邊的圖片~~)~~

例如:

CMP R1,RO

CMP R1,#100;將寄存器R1中的值與立即數(shù)100相減,并根據(jù)結果設置CPSR的標志位

4)TST指令

TST{條件}操作數(shù)1,操作數(shù)2

TST指令用于把一個寄存器的內(nèi)容和另一個寄存器的內(nèi)容或者立即數(shù)按位的與運算。

并根據(jù)結果更新CPSR中條件標志位的值。

操作數(shù)1是要測試的數(shù)據(jù),而操作數(shù)2是一個位掩碼,根據(jù)測試結果設置相應的標志位。

例程:

TST R1,#%1;用于測試在寄存器R1中是否設置了最低位(%表示二進制數(shù))。

5)ADD指令

ADD{條件}{S} 目的寄存器,操作數(shù)1,操作數(shù)2

ADD指令用于把兩個操作數(shù)相加,并將結果存放到目的寄存器中。

操作數(shù)1一概是一個寄存器,操作數(shù)2可以是一個寄存器,被一位的寄存器,或者一個立即數(shù)。

例程:

ADD R0,R1,R2

ADD R0,R2,R3,LSL#1

6)SUB指令

不想說~~因為跟ADD指令一模一樣,只是一個加一個減~~

7)AND指令

AND{條件}{S} 目的寄存器,操作數(shù)1,操作數(shù)2

AND指令用于在兩個操作數(shù)上進行邏輯與運算,并肩結果放置在目的寄存器。

格式跟ADD一樣。

例程:

AND R0,R0,#3;該指令保持R0的0、1位,其余位清零

8)ORR指令

按位或,格式跟AND指令一樣~~

功能:常用于設置操作數(shù)1的某些位。

9)BIC指令

BIC{條件}{S} Rd,Rn,operand2

BIC指令用于清除Rn中的某些位,并把結果存放在Rd中,操作數(shù)operand2為32位的掩碼,如果

掩碼中設置了某一位為1,則清除這一位。

例程:

BIC R0,R0,#11;將R0的0,1,3位清零,其余位不變。

10)MUL指令

MUL{條件}{S}目的寄存器,操作數(shù)1,操作數(shù)2

其中操作數(shù)1和操作數(shù)2均為32位的有符號數(shù)或者無符號數(shù)。

11)MRS指令(程序狀態(tài)寄存器訪問指令)

MRS{條件} 通用寄存器,程序狀態(tài)寄存器(CPSR或SPSR)

MRS指令用于將程序狀態(tài)寄存器的內(nèi)容傳送到通用寄存器中。

注意:

該指令用于一下情況:

a、當需要改變程序狀態(tài)寄存器時,可以用MRS將程序狀態(tài)寄存器的內(nèi)容讀入通用寄存器,

修改后再寫回程序狀態(tài)寄存器。

b、當在異常處理或進程切換時,需要保存程序狀態(tài)寄存器的值,可以先用該指令讀出程序狀態(tài)寄存器的值,然后保存。

12)MSR指令(與MRS相對應)

MSR{條件} 程序轉臺寄存器(CPSR或者SPSR)_<域>,操作數(shù)

MSR指令用于將操作數(shù)的內(nèi)容傳送到程序狀態(tài)寄存器的特定域中,其中,操作數(shù)可以為通用寄存器或立即數(shù)。

<域>用于設置程序狀態(tài)寄存器中需要操作的位,32位的程序狀態(tài)寄存器可分為4個域:

位[31:24]為條件標志位域,用f表示

位[23:16]為狀態(tài)位域,用s表示

位[15:8]為擴展為域,用x表示

位[7:0]為控制位域,用c表示

該指令通常用于或者改變程序轉臺寄存器的內(nèi)容,在使用時,一般要在MSR指令中指明將要操作的域。

例程:

MSR CPSR_C,RO;傳送R0的內(nèi)容到SPSR,但是僅僅修改CPSR中的位控制域

13)LDR指令(加載指令)

首先介紹一下加載/存儲指令:

ARM微處理器支持加載/存儲指令用于在寄存器和存儲器之間傳送數(shù)據(jù),加載指令用于將存儲器中的數(shù)據(jù)傳送到寄存器,存儲指令則完成相反的操作。

LDR{條件} 目的寄存器,<存儲器地址>

LDR指令用于從存儲器中將一個32位的數(shù)據(jù)傳送到目的寄存器中。

該指令通常用于從存儲器中讀取32位的子數(shù)據(jù)到通用寄存器,然后對數(shù)據(jù)進行處理。

14)LDRB指令

格式通LDR指令一樣!

LDRB指令用于從存儲器中將一個8位的字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到目的寄存器中,同時將寄存器的高24位清零。

15)LDRH指令

LDRH指令用于從存儲器中將一個16位的半字數(shù)據(jù)傳送到目的寄存器中,同時將寄存器中的高16位清零。

16)STR指令(存儲指令)

STR{條件} 源寄存器,<存儲器地址>

STR指令用于從源寄存器中將一個32位的字數(shù)據(jù)傳送到存儲器中。

17)批量加載/存儲指令-LDM/STM

ARM微處理器所支持的批量數(shù)據(jù)加載/存儲指令可以一次在一片連續(xù)的存儲器單元和多個寄存器之間傳送數(shù)據(jù),

批量加載指令用于將一片連續(xù)的存儲器中的數(shù)據(jù)傳送到多個寄存器,批量數(shù)據(jù)存儲指令則完成相反的操作。

LDM{條件}{類型} 基址寄存器{!},寄存器列表

LDM(或STM)指令用于從由基址寄存器所指示的一片連續(xù)存儲器到寄存器列表所指示的多個寄存器之間

傳送數(shù)據(jù),該指令的常見用途是將多個寄存器的內(nèi)容入棧或出棧。

類型:

IA:每次傳送后地址加1

IB:每次傳送前地址加1

DA:每次傳送后地址減1

DB:每次傳送前地址減1

FD:滿遞減堆棧

ED:空遞減堆棧

FA:滿遞增堆棧

EA:空遞增堆棧

{!}:

為可選后綴,若選用該后綴,則當數(shù)據(jù)傳送完畢之后,將最后的地址寫入基址寄存器,否則基址寄存器的內(nèi)容不改變?;芳拇嫫鞑辉试S為R15,寄存器列表可以為R0~R15的任意組合。

{^}:

為可選后綴,當指令為LDM且寄存器列表中包含R15,選用該后綴時表示:除了正常的數(shù)據(jù)纏訟之外,還將SPSR到CPSR。

例程:

STM R13!,{R0,R4-R12,LR};將寄存器列表中的寄存器(R0,R4-R12,R13)存入堆棧

LDMFD R13!,{R0,R4-R12,PC};將堆棧內(nèi)容恢復到寄存器(R0,R4-R12,LR)

18)SWP指令

SWP{條件} 目的寄存器,源寄存器1,[源寄存器2]

SWP指令用于將源寄存器2所指向的存儲器中的字數(shù)據(jù)傳送到目的寄存器中,同時將源寄存器1中的子數(shù)據(jù)傳送到源寄存器2所指向的存儲器中。

顯然,當源寄存器1和目的寄存器為同一個寄存器時,指令交換該寄存器和存儲器的內(nèi)容。

例程:

SWP R0,R0,[R1]

19)移位指令

ARM微處理器所支持數(shù)據(jù)的移位操作~~

移位操作在ARM指令集中不作為單獨的指令使用,他只能作為指令格式中是一個字段,在匯編語言中表示為指令中的選項。

移位操作包括如下6中:ASL和LSL是等價的!

△:LSL邏輯左移(按操作數(shù)所指定的數(shù)據(jù)向左移位,低位用0來補。其中,操作數(shù)可以是通用寄存器或者立即數(shù)(0~31)。)
△:ASL算術左移
△:LSR邏輯右移
△:ASR算術右移
△:ROR循環(huán)右移(注意:操作數(shù)可以是通用寄存器,也可以是立即數(shù)(0~31)。)
20)異常產(chǎn)生指令(暫時用不到~~所以不寫了~~)
ARM微處理器所支持的異常指令有兩條:
SWI軟件中斷指令
BKPT斷點中斷指令
3、ARM偽指令
在ARM匯編語言程序里,有一些特殊指令助記符,這些助記符與指令系統(tǒng)的助記符不同,沒有
相對應的操作碼,通常稱這些特殊指令助記符為偽指令,他們所完成的操作稱為偽操作。
偽操作在源程序中的作用是為了完成匯編程序做各種準備工作的,這些偽指令僅在匯編過程中起作用,一旦
匯編結束,偽指令的是名也就完成了。
在ARM的匯編程序中,有如下幾種偽指令:
符號定義偽指令、數(shù)據(jù)定義偽指令、匯編控制偽指令、宏指令以及其他偽指令。
1)符號定義偽指令
符號定義偽指令用于定義ARM匯編程序中的變量、對變量賦值以及定義寄存器的別名等操作。
常見的有:
△:定義全局變量的GBLA、GBLL和GBLS
△:定義局部變量的LCAL、LCLL和LCLS
△:對變量賦值的SETA、SETL、SETS
△:為通用寄存器列表定義名稱的RLIST
①、GBLA/GBLL/GBLS
格式:
GBLA/GBLL/GBLS全局變量名(在整個程序范圍內(nèi)變量名必須唯一?。。?/div>
用于定義一個ARM程序中的全局變量,并將其初始化。
△:GBLA:定義一個全局的數(shù)字變量,并初始化為0;
△:GBLL:定義一個全局的邏輯變量,并初始化為F(假);
△:GBLS:定義一個全局的字符串變量,并初始化為空;

例程:

GBLA TEST

TEST SETA 0XAA

②、LCALL/LCLL/LCLS

跟①是一樣一樣的~~只不過是局部變量而已!

③RLIST

格式:

名稱 RLIST {寄存器列表}

RLIST偽指令用于對一個通用寄存器列表定義名稱,使用該偽指令定義的列表名稱可在ARM指令LDM/STM中使用。

在LDM/STM指令中,列表中的寄存器訪問次序為根據(jù)寄存器的標號由低到高,而與列表中的寄存器排列次序無關。

例程:

REGLIST RLIST {R0-R5,R8,R10};將寄存器列表名稱定義為REGLIST,可以在ARM指令LDM/STM中通過該名稱訪問寄存器列表。

2)數(shù)據(jù)定義偽指令

數(shù)據(jù)定義偽指令一般用于為特定的數(shù)據(jù)分配存儲單元,同時可完成已分配存儲單元的初始化。

常見的數(shù)據(jù)定義偽指令有:

DCBDCWDCDDCFD

DCDSDCQSPACE MAPFIELD

①、DCB指令

格式:

標號 DCB 表達式

DCB偽指令用于分配一個連續(xù)的自己存儲單元并用偽指令中指定的表達式初始化。

其中,表達式可以為0~255的數(shù)字或字符串。

DCB也可以用”=“代替。

例程:

STR DCB "This is a test!";分配一片連續(xù)的字節(jié)存儲單元并初始化

②、SPACE指令

格式:

標號 SPACE 表達式

SPACE偽指令用于分配一片連續(xù)的存儲區(qū)域并初始化為0。

其中,表達式為要分配的字節(jié)數(shù)。SPACE可以用”%“代替。

例程:

DATASPACE SPACE 100;分配連續(xù)的100字節(jié)的存儲單元并初始化為0

③、MAP指令

格式:

MAP 表達式{,基址寄存器}

MAP為指令用于定義一個結構化的內(nèi)存表的首地址。

MAP也可以用”^“代替。

表達式可以為程序中的標號或數(shù)學表達式,基址寄存器為可選項,當基址寄存器選擇不存在時,

表達式的值即為內(nèi)存表的首地址,當該選項存在時,內(nèi)存表的首地址為表達式的值與基址寄存器的和。

MAP偽指令通常與FIELD偽指令配合使用來定義結構化的內(nèi)存表。

例程:

MAP 0x100,R0;定義結構化內(nèi)存表首地址的值為0x100+R0

④FILED指令

通常都與MAP指令一起用。

格式:

標號 FIELD 表達式

FIELD為指令用于定義一個結構化內(nèi)存表中的數(shù)據(jù)域,F(xiàn)ILED也可用”#“代替。

表達式的值為當前數(shù)據(jù)域在內(nèi)存表中所占的字節(jié)數(shù)。

FIELD偽指令定義內(nèi)存表中的各個數(shù)據(jù)域,并可以為每個數(shù)據(jù)域指定一個標號使其他的指令

引用。

例程:

MAP 0X100;定義結構化內(nèi)存表首地址為0x100

A FIELD 16;定義A的長度為16個字節(jié),位置位0x100

B FIELD 32;定義B的長度誒32個字節(jié),位置位0x110

3)匯編控制偽指令(這個東西不想寫了,用到了,一查就哦了~~寫多了也沒用多了好)

匯編控制偽指令用于控制匯編陳旭的執(zhí)行流程,常用的匯編控制偽指令包括以下幾條:

△:IF、ELSE、ENDIF

△:WHILE、WEND

△:MACRO、WEND

△:MEXIT

4)其它偽指令

△:AREA

△:ALIGN

△:CODE16、CODE32

△:ENTRY

△:END

△:EQU

△:EXPORT(Or GLOBAL)(這個是聲明一個u且安居的標號,該標號可在其它文件引用??!和C語言一個道理~~)

△:IMPORT

△:EXTERN

△:GET(Or INCLUDE)

這里我就說下IPMORT指令吧:

IPMORT 標號

IMPORT偽指令用于通知編譯器要使用得標號在其他的源文件中定義,但要在當前源文件中引用。

標號在程序中區(qū)分大小寫。

使用實例:

ARET Init,CODE,READONLY

IMPORT Main;通知編譯器當前文件要引用標號Main,但Main在其它的源文件中定義的!



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