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ARM體系結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)3

作者: 時(shí)間:2016-11-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
ARM程序狀態(tài)寄存器:

ARM體系結(jié)構(gòu)包含1個(gè)當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器(CPSR)和5個(gè)各份的程序狀態(tài)寄存器(SPSRs)。使用MSR和MRS指令來設(shè)置和讀取這些寄存器。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201611/319366.htm

  當(dāng)前程序狀態(tài)寄存器(CPSR),持有關(guān)于當(dāng)前處理器狀態(tài)的信息。其他5個(gè)各份的程序狀態(tài)寄存器(SPSR),每個(gè)特權(quán)模式都有一個(gè),持有完成在這個(gè)模式下的例外處理時(shí)處理器必須返回的關(guān)于狀態(tài)的信息。

  SPSR用來進(jìn)行異常處理,其功能包括:

 ?。?)保存ALU中的當(dāng)前操作信息。

 ?。?)控制允許和禁止中斷。

 ?。?)設(shè)置處理器的運(yùn)行模式。

  程序狀態(tài)寄存器的每一位的安排如圖所示。

圖程序狀態(tài)寄存器格式

  1.條件碼標(biāo)志(Condition Code Flags)

  N、Z、C、V均為條件碼標(biāo)志位。它們的內(nèi)容可被算術(shù)或邏輯運(yùn)算的結(jié)果所改變,并且可以決定某條指令是否被執(zhí)行。

  在ARM狀態(tài)下,絕大多數(shù)的指令都是有條件執(zhí)行的;在Thumb狀態(tài)下,僅有分支指令是有條件執(zhí)行的。條件碼標(biāo)志位的各位具體含義如表1所示。


表1 條件碼標(biāo)志位的具體含義

  2.控制位

  PSR的低8位(包括I、F、T和M[4∶0])稱為控制位,當(dāng)發(fā)生異常時(shí)這些位可以被改變。如果處理器運(yùn)行特權(quán)模式,那么這些位也可以由程序修改。

  (1)中斷禁止位I、F。

  ·I=1,禁止IRQ中斷;

  ·F=1,禁止FIQ中斷。

  (2)T標(biāo)志位:該位反映處理器的運(yùn)行狀態(tài)。

  ·對(duì)于構(gòu)v5及以上版本的T系列處理器,當(dāng)該位為l時(shí),程序運(yùn)行于Thumb狀態(tài),否則運(yùn)行于ARM狀態(tài)。

  ·對(duì)于構(gòu)v5及以上版本的非T系列處理器,當(dāng)該位為1時(shí),執(zhí)行下一條指令以引起位定義的指令異常;當(dāng)該位為0時(shí),表示運(yùn)行于ARM狀態(tài)。

 ?。?)運(yùn)行模式位M[4∶0]:MO、M1、M2、M3、M4是模式位,這些位決定了處理器的運(yùn)行模式。具體含義如表2所示。圖片加載中......

表2 運(yùn)行模式位M[4∶0]的具體含義

  由表2可知,并不是所有的運(yùn)行模式位的組合都是有效的,其他的組合結(jié)果會(huì)導(dǎo)致處理器進(jìn)入一個(gè)不可恢復(fù)的狀態(tài)。

  3.保留位

  PSR中的其余位為保留位,當(dāng)改變PSR中的條件碼標(biāo)志位或者控制位時(shí),保留位不要改變,在程序中也不要使用保留位來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。保留位將用于ARM版本的擴(kuò)展。

匯編指令大全:
一、數(shù)據(jù)傳輸指令
───────────────────────────────────────
它們?cè)诖尜A器和寄存器、寄存器和輸入輸出端口之間傳送數(shù)據(jù).
1. 通用數(shù)據(jù)傳送指令.
MOV 傳送字或字節(jié).
MOVSX 先符號(hào)擴(kuò)展,再傳送.
MOVZX 先零擴(kuò)展,再傳送.
PUSH 把字壓入堆棧.
POP 把字彈出堆棧.
PUSHA 把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次壓入堆棧.
POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次彈出堆棧.
PUSHAD 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次壓入堆棧.
POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次彈出堆棧.
BSWAP 交換32位寄存器里字節(jié)的順序
XCHG 交換字或字節(jié).( 至少有一個(gè)操作數(shù)為寄存器,段寄存器不可作為操作數(shù))
CMPXCHG 比較并交換操作數(shù).( 第二個(gè)操作數(shù)必須為累加器AL/AX/EAX )
XADD 先交換再累加.( 結(jié)果在第一個(gè)操作數(shù)里 )
XLAT 字節(jié)查表轉(zhuǎn)換.
── BX 指向一張 256 字節(jié)的表的起點(diǎn), AL 為表的索引值 (0-255,即
0-FFH); 返回 AL 為查表結(jié)果. ( [BX+AL]->AL )
2. 輸入輸出端口傳送指令.
IN I/O端口輸入. ( 語法: IN 累加器, {端口號(hào)│DX} )
OUT I/O端口輸出. ( 語法: OUT {端口號(hào)│DX},累加器 )
輸入輸出端口由立即方式指定時(shí), 其范圍是 0-255; 由寄存器 DX 指定時(shí),
其范圍是 0-65535.
3. 目的地址傳送指令.
LEA 裝入有效地址.
例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.
LDS 傳送目標(biāo)指針,把指針內(nèi)容裝入DS.
例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.
LES 傳送目標(biāo)指針,把指針內(nèi)容裝入ES.
例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.
LFS 傳送目標(biāo)指針,把指針內(nèi)容裝入FS.
例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.
LGS 傳送目標(biāo)指針,把指針內(nèi)容裝入GS.
例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.
LSS 傳送目標(biāo)指針,把指針內(nèi)容裝入SS.
例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.
4. 標(biāo)志傳送指令.
LAHF 標(biāo)志寄存器傳送,把標(biāo)志裝入AH.
SAHF 標(biāo)志寄存器傳送,把AH內(nèi)容裝入標(biāo)志寄存器.
PUSHF 標(biāo)志入棧.
POPF 標(biāo)志出棧.
PUSHD 32位標(biāo)志入棧.
POPD 32位標(biāo)志出棧.

二、算術(shù)運(yùn)算指令
───────────────────────────────────────
  ADD 加法.
ADC 帶進(jìn)位加法.
INC 加 1.
AAA 加法的ASCII碼調(diào)整.
DAA 加法的十進(jìn)制調(diào)整.
SUB 減法.
SBB 帶借位減法.
DEC 減 1.
NEC 求反(以 0 減之).
CMP 比較.(兩操作數(shù)作減法,僅修改標(biāo)志位,不回送結(jié)果).
AAS 減法的ASCII碼調(diào)整.
DAS 減法的十進(jìn)制調(diào)整.
MUL 無符號(hào)乘法.
IMUL 整數(shù)乘法.
以上兩條,結(jié)果回送AH和AL(字節(jié)運(yùn)算),或DX和AX(字運(yùn)算),
AAM 乘法的ASCII碼調(diào)整.
DIV 無符號(hào)除法.
IDIV 整數(shù)除法.
以上兩條,結(jié)果回送:
商回送AL,余數(shù)回送AH, (字節(jié)運(yùn)算);
或 商回送AX,余數(shù)回送DX, (字運(yùn)算).
AAD 除法的ASCII碼調(diào)整.
CBW 字節(jié)轉(zhuǎn)換為字. (把AL中字節(jié)的符號(hào)擴(kuò)展到AH中去)
CWD 字轉(zhuǎn)換為雙字. (把AX中的字的符號(hào)擴(kuò)展到DX中去)
CWDE 字轉(zhuǎn)換為雙字. (把AX中的字符號(hào)擴(kuò)展到EAX中去)
CDQ 雙字?jǐn)U展. (把EAX中的字的符號(hào)擴(kuò)展到EDX中去)

三、邏輯運(yùn)算指令
───────────────────────────────────────
  AND 與運(yùn)算.
or 或運(yùn)算.
XOR 異或運(yùn)算.
NOT 取反.
TEST 測(cè)試.(兩操作數(shù)作與運(yùn)算,僅修改標(biāo)志位,不回送結(jié)果).
SHL 邏輯左移.
SAL 算術(shù)左移.(=SHL)
SHR 邏輯右移.
SAR 算術(shù)右移.(=SHR)
ROL 循環(huán)左移.
ROR 循環(huán)右移.
RCL 通過進(jìn)位的循環(huán)左移.
RCR 通過進(jìn)位的循環(huán)右移.
以上八種移位指令,其移位次數(shù)可達(dá)255次.
移位一次時(shí), 可直接用操作碼. 如 SHL AX,1.
移位>1次時(shí), 則由寄存器CL給出移位次數(shù).
如 MOV CL,04
SHL AX,CL

四、串指令
───────────────────────────────────────
 DS:SI 源串段寄存器 :源串變址.
ES:DI 目標(biāo)串段寄存器:目標(biāo)串變址.
CX 重復(fù)次數(shù)計(jì)數(shù)器.
AL/AX 掃描值.
D標(biāo)志 0表示重復(fù)操作中SI和DI應(yīng)自動(dòng)增量; 1表示應(yīng)自動(dòng)減量.
Z標(biāo)志 用來控制掃描或比較操作的結(jié)束.
MOVS 串傳送.
( MOVSB 傳送字符. MOVSW 傳送字. MOVSD 傳送雙字. )
CMPS 串比較.
( CMPSB 比較字符. CMPSW 比較字. )
SCAS 串掃描.
把AL或AX的內(nèi)容與目標(biāo)串作比較,比較結(jié)果反映在標(biāo)志位.
LODS 裝入串.
把源串中的元素(字或字節(jié))逐一裝入AL或AX中.
( LODSB 傳送字符. LODSW 傳送字. LODSD 傳送雙字. )
STOS 保存串.
是LODS的逆過程.
REP 當(dāng)CX/ECX<>0時(shí)重復(fù).
REPE/REPZ 當(dāng)ZF=1或比較結(jié)果相等,且CX/ECX<>0時(shí)重復(fù).
REPNE/REPNZ 當(dāng)ZF=0或比較結(jié)果不相等,且CX/ECX<>0時(shí)重復(fù).
REPC 當(dāng)CF=1且CX/ECX<>0時(shí)重復(fù).
REPNC 當(dāng)CF=0且CX/ECX<>0時(shí)重復(fù).

五、程序轉(zhuǎn)移指令
───────────────────────────────────────
 1>無條件轉(zhuǎn)移指令 (長轉(zhuǎn)移)
JMP 無條件轉(zhuǎn)移指令
CALL 過程調(diào)用
RET/RETF過程返回.
2>條件轉(zhuǎn)移指令 (短轉(zhuǎn)移,-128到+127的距離內(nèi))
( 當(dāng)且僅當(dāng)(SF XOR OF)=1時(shí),OP1
JA/JNBE 不小于或不等于時(shí)轉(zhuǎn)移.
JAE/JNB 大于或等于轉(zhuǎn)移.
JB/JNAE 小于轉(zhuǎn)移.
JBE/JNA 小于或等于轉(zhuǎn)移.
以上四條,測(cè)試無符號(hào)整數(shù)運(yùn)算的結(jié)果(標(biāo)志C和Z).
JG/JNLE 大于轉(zhuǎn)移.
JGE/JNL 大于或等于轉(zhuǎn)移.
JL/JNGE 小于轉(zhuǎn)移.
JLE/JNG 小于或等于轉(zhuǎn)移.
以上四條,測(cè)試帶符號(hào)整數(shù)運(yùn)算的結(jié)果(標(biāo)志S,O和Z).
JE/JZ 等于轉(zhuǎn)移.
JNE/JNZ 不等于時(shí)轉(zhuǎn)移.
JC 有進(jìn)位時(shí)轉(zhuǎn)移.
JNC 無進(jìn)位時(shí)轉(zhuǎn)移.
JNO 不溢出時(shí)轉(zhuǎn)移.
JNP/JPO 奇偶性為奇數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)移.
JNS 符號(hào)位為 "0" 時(shí)轉(zhuǎn)移.
JO 溢出轉(zhuǎn)移.
JP/JPE 奇偶性為偶數(shù)時(shí)轉(zhuǎn)移.
JS 符號(hào)位為 "1" 時(shí)轉(zhuǎn)移.
3>循環(huán)控制指令(短轉(zhuǎn)移)
LOOP CX不為零時(shí)循環(huán).
LOOPE/LOOPZ CX不為零且標(biāo)志Z=1時(shí)循環(huán).
LOOPNE/LOOPNZ CX不為零且標(biāo)志Z=0時(shí)循環(huán).
JCXZ CX為零時(shí)轉(zhuǎn)移.
JECXZ ECX為零時(shí)轉(zhuǎn)移.
4>中斷指令
INT 中斷指令
INTO 溢出中斷
IRET 中斷返回
5>處理器控制指令
HLT 處理器暫停, 直到出現(xiàn)中斷或復(fù)位信號(hào)才繼續(xù).
WAIT 當(dāng)芯片引線TEST為高電平時(shí)使CPU進(jìn)入等待狀態(tài).
ESC 轉(zhuǎn)換到外處理器.
LOCK 封鎖總線.
NOP 空操作.
STC 置進(jìn)位標(biāo)志位.
CLC 清進(jìn)位標(biāo)志位.
CMC 進(jìn)位標(biāo)志取反.
STD 置方向標(biāo)志位.
CLD 清方向標(biāo)志位.
STI 置中斷允許位.
CLI 清中斷允許位.

六、偽指令
───────────────────────────────────────
DW 定義字(2字節(jié)).
PROC 定義過程.
ENDP 過程結(jié)束.
SEGMENT 定義段.
ASSUME 建立段寄存器尋址.
ENDS 段結(jié)束.
END 程序結(jié)束.

七、處理機(jī)控制指令:
標(biāo)志處理指令 CLC(進(jìn)位位置0指令)
CMC(進(jìn)位位求反指令)
STC(進(jìn)位位置為1指令)
CLD(方向標(biāo)志置1指令)
STD(方向標(biāo)志位置1指令)
CLI(中斷標(biāo)志置0指令)
STI(中斷標(biāo)志置1指令)
NOP(無操作)
HLT(停機(jī))
WAIT(等待)
ESC(換碼)
LOCK(封鎖)
匯編指令條件嗎:
操作碼條件碼助記符標(biāo)志含義
0000EQZ=1相等
0001NE(Not Equal)Z=0不相等
0010CS/HS(Carry Set/High or Same)C=1無符號(hào)數(shù)大于或等于
0011CC/LO(Carry Clear/LOwer)C=0無符號(hào)數(shù)小于
0100MI(MInus)N=1負(fù)數(shù)
0101PL(PLus)N=0正數(shù)或零
0110VS(oVerflow set)V=1溢出
0111VC(oVerflow clear)V=0沒有溢出
1000HI(HIgh)C=1,Z=0無符號(hào)數(shù)大于
1001LS(Lower or Same)C=0,Z=1無符號(hào)數(shù)小于或等于
1010GE(Greater or Equal)N=V有符號(hào)數(shù)大于或等于
1011LT(Less Than)N!=V有符號(hào)數(shù)小于
1100GT(Greater Than)Z=0,N=V有符號(hào)數(shù)大于
1101LE(Less or Equal)Z=1,N!=V有符號(hào)數(shù)小于或等于
1110AL任何無條件執(zhí)行(默認(rèn))
1111NV任何從不執(zhí)行



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