ARM匯編編程基礎(chǔ)之六-其它尋址模式與其它指令
STMED、STMEA、STMFD、STMFA和LDMED、LDMEA、LDMFD、LDMFA就是所謂的堆棧尋址指令。由此可見:為了對程序員體貼入微,ARM指令集的設(shè)計者設(shè)計了堆棧尋址指令,其實質(zhì)就是多寄存尋址指令的快捷方式。
4、寄存器移位尋址
寄存器移位尋址是ARM指令集特有的尋址方式。當?shù)?個操作數(shù)是寄存器移位方式時,第2個寄存器操作數(shù)在與第1個操作數(shù)結(jié)合之前,選擇進行移位操作。例如:
MOV R0,R2,LSL #3 表示將R2的值邏輯左移3位,結(jié)果放入R0,即是R0=R2×8。
移位的方式有以下幾種:
LSL(logic shift left):邏輯左移
LSR(logic shift right):邏輯右移
ASR(arithmetic shift right):算術(shù)右移
ROR(rotate shift right):循環(huán)右移
RRX(rotate shift right with extend):帶擴展的循環(huán)右移。其中的C指的是CPSR的C位
5、相對尋址
相對尋址是基址尋址的一種變通。由程序計數(shù)器PC提供基準地址,指令中的地址碼字段作為偏移量,兩者相加后得到的地址即為操作數(shù)的有效地址。例如:
LOOP
該條B指令的意思是要跳轉(zhuǎn)到標號LOOP所代表的指令處,其含義相當明顯,但你要明白CPU根本不明白標號是個什么東西(事實上在指令的機器碼中根本就沒有標號這種東西),那么b loop這條指令的機器碼會是什么呢?答案是:高8bit是操作碼相關(guān)內(nèi)容,低24bit是一個常數(shù),表示從b指令到mov指令之間的內(nèi)存地址的差值(如果不考慮流水線的影響的話)。由此可見,b loop這條指令相當于add pc, pc, #偏移量常數(shù),典型的相對于PC(當前指令地址)的相對尋址。由于是相對于當前指令地址進行相對尋址,所以無論程序最終運行在內(nèi)存的何處(即使運行的地址不是它預(yù)期的位置),這條B指令都能正確運行。關(guān)于相對尋址、程序期望的運行地址等等,我將在“ARM匯編偽指令”一文中詳細描述。
隨便說一下,前面學(xué)到b指令的跳轉(zhuǎn)范圍是當前指令的先后32M,為什么是這個范圍呢?因為24bit常數(shù)用1個比特區(qū)別正負,還剩23bit,同時由于ARM指令在內(nèi)存中的地址其最低2bit一定是0(為什么?請自行思考一下),因此23bit中可以不必表示這2個0,所以23bit可以表示的范圍是0 ---- 2^25,即:0 ---- 32M。
我們在“基本尋址模式與基本指令”一文中學(xué)習(xí)了最常用的指令。下面介紹其它較為常用的指令。
1、訪存指令
LDRH(半字加載);LDRSH (有符號半字加載);STRH(半字存儲)
交換指令
助記符 | 說明 | 操作 |
SWP Rd,Rm,[Rn] | 寄存器和存儲器字數(shù)據(jù)交換 | Rd←[Rn],[Rn]←Rm (Rn≠Rd或Rm) |
SWPB Rd,Rm,[Rn] | 寄存器和存儲器字節(jié)數(shù)據(jù)交換 | Rd←[Rn],[Rn]←Rm (Rn≠Rd或Rm) |
2、數(shù)據(jù)處理指令
助記符 | 說明 | 操作 |
MVN Rd,operand2 | 數(shù)據(jù)非傳送 | Rd←(~operand2) |
助記符 | 說明 | 操作 |
RSB Rd, Rn, operand2 | 逆向減法指令 | Rd←operand2-Rn |
ADC Rd, Rn, operand2 | 帶進位加法 | Rd←Rn+operand2+Carry |
SBC Rd, Rn, operand2 | 帶進位減法指令 | Rd←Rn-operand2-(NOT)Carry |
RSC Rd, Rn, operand2 | 帶進位逆向減法指令 | Rd←operand2-Rn-(NOT)Carry |
這里要特別提到,ADC指令結(jié)合CPSR,可以實現(xiàn)64位整數(shù)加法,詳情參見“雜項解釋”一文
助記符 | 說明 | 操作 |
BIC Rd, Rn, operand2 | 按位清除指令 | Rd←Rn & (~operand2) |
其實現(xiàn)功能是:將Rn中對應(yīng)于operand2中為1的bit位全部清0,然后將結(jié)果保存到Rd中
助記符 | 說明 | 操作 |
CMN Rn, operand2 | 負數(shù)比較指令 | 標志N、Z、C、V←Rn+operand2 |
TST Rn, operand2 | 位測試指令 | 標志N、Z、C←Rn & operand2 |
TEQ Rn, operand2 | 相等測試指令 | 標志N、Z、C←Rn ^ operand2 |
TST指令測試的是:Rn中所有指定bit位是否全為0(指定的bit位是operand2中為1的所有位);
TEQ指令測試的是:Rn和operand2是否相等。這點上與CMP指令一樣,區(qū)別在于CMP指令除了可以比較2個數(shù)是否相等外,也可以比較2個數(shù)誰大誰小,但TEQ不行。
3、乘法指令
助記符 | 說明 | 操作 |
MUL Rd,Rm,Rs | 32位乘法指令 | Rd←Rm*Rs (Rd≠Rm) |
MLA Rd,Rm,Rs,Rn | 32位乘加指令 | Rd←Rm*Rs+Rn (Rd≠Rm) |
UMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位無符號乘法指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs |
UMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位無符號乘加指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs+(RdLo,RdHi) |
SMULL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位有符號乘法指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs |
SMLAL RdLo,RdHi,Rm,Rs | 64位有符號乘加指令 | (RdLo,RdHi) ←Rm*Rs+(RdLo,RdHi) |
4、協(xié)處理器指令
參見“MMU與內(nèi)存保護的實現(xiàn)”一文
5、雜項指令
SWI:軟中斷指令,參見“swi與system call的實現(xiàn)”一文
MRS、MSR:程序狀態(tài)寄存器操作指令,參見“ARM異常處理”一文
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