arm汇编指令积累

arm汇编指令积累
arm 汇编指令积累
2011-03-26 14:40 1115人阅读评论(0) 收藏举报
一、ldr的确是个复杂的指令,现总结一下:
首先要判断我们用的是ldr arm指令还是伪指令。

当我们用的是arm指令时，它的作用不是向寄存器里加载立即数，而是将某个地址里的内容加载到寄存器。

而伪指令ldr的作用就是向寄存器里加载立即数。

（1） ldr伪指令
ldr伪指令的格式是 ldr Rn, =expr
其中，expr是要加载到Rn中的内容，一般可以是立即数或者label。

如果expr可以用8bit数据向右移偶数位得到，那么这条伪指令就被编译器翻译成mov指令。

具体的移位情况可以去查阅资料。

反之如果立即数很大，超过了12bit的表示范畴，那么就不能用一条mov指令了，毕竟arm指令最大只有32bit的空间可用（RISC的arm所有的指令长度是一致的，效率较高，当然我们并不关心16bit的thumb 指令）。

如果不能用一条32bit的指令乘下来，那么就只能另辟蹊径了，新开一段缓冲，将立即数expr放到里面，然后将其地址（暂时标记为addr）拿来使用：
ldr Rn, addr
xxx (xxx就是expr)
xxx
由于编译器一般来说新安排的存储这个立即数expr的缓冲的位置是在相应代码的附近（这个应该可以控制，好像是使用.ltorg伪指令）。

我们从addr地址加载数据到Rn不就可以了。

（2）ldr arm 指令
就是将一个地址的内容加载到寄存器。

不能用mov，因为arm里的mov只是在寄存器之间传输数据，不支持在寄出器和memory之间传递数据。

因此就出现了ldr/str指令。

如ldr Rn, addr，注意这里的addr的值也是有限制的。

这个label应该距离当前指令的距离不超过4k。

因为我们知道label在具体使用的时候应该是被翻译成了相对偏移，如果这个label长度不超过12bit，那么就不应超过4k,我们可以这样做：
ldr pc, _start_armboot
_start_armboot: .word arm_startboot
这样label _start_armboot就在指令下方，因此肯定是合法的。

ldr r0, [r1, #4] 的含义就是把r1+4 这个地址处的DOWRD 加载到r0，而寻址后，r1 的内容并不改变。

ldr r0, [r1, #4]! 这种变址方式有点类似于++i的含义,寻址前先对基地址寄存器进行运算,然后寻址. 其基本的语法是在寻址符[]后面加上一个"!" 来表示
二、.world
说说这个 .word 的作用。

word expression 就是在当前位置放一个word 型的值，这个值就是 expression
举例来说，
_rWTCON:
.word 0x15300000
就是在当前地址，即 _rWTCON 处放一个值 0x15300000
不是把地址0x1530 0000 上的内容传递到r1，是把地址_rWTCON上的内容放到r1，而地址_rWTCON上的内容是0x15300000。

实际上就是把r1设置为0x15300000
三 bic
BIC（位清除）指令对 Rn 中的值和 Operand2 值的反码按位进行逻辑“与”运算。

(注意:ARM官方网站有误, 写的是补码)
BIC 是逻辑”与非” 指令, 实现的 Bit Clear的功能
举例:
BIC R0, R0 , #0xF0000000
#将 R0 高4位清零
BIC R1, R1, #0x0F
#将R1 低4位清0
RSB 反向减法
Rn, Operand2
RSB（反向减法）指令可从 Operand2 中的值减去 Rn 中的值。

这是很有用的，因为有了该指令，Operand2 的选项范围就会更大。

例如:
RSB r4, r4, #1280
从1280中减去 R4
RSB R4, R0, #0×46
从0×46 中减去 R0, 放入R4
四、ADR
ADR的定义为：小范围的地址读取伪指令，ADR指令将基于PC 相对偏移的地址值读取到寄存器中，在编译源程序时ADR伪指令被编译器替换成一条合适的指令。

通常，编译器用一条ADD指令或SUB 指令来实现该ADR伪指令的功能，若不能用一条指令实现，刚产生错误。

在如上的定义中，有两个关键信息：⑴将基于PC相对偏移的地址值读取到寄存器中；⑵被编译器替换成一条合适的指令。

ADR指令只能将地址值读取到寄存器中，而不能是其它的立即数，并用只能用一条指令。

如果在汇编程序中使用ADR R1,ResetHandel语句，其中ResetHandel是汇编程序中的一个标签，此条伪指令的作用是把ResetHandel标签所在的指令地址读取到寄存器R0中
根据上面的分析，可以看到，编译器在编译的时候把ADR伪指令
编译成一个ADD R1,PC,Immediate指令，其中Immediate是一个立即数，数值是ResetHandel语句和此条伪指令之间的差值，由编译器自动算出。

由于立即数寻址的约束，这个Immediate存在一定的约束，所以会出现定义中所说的不能用一条指令实现。

五、ldmia 和 stmia
所有的示例指令执行前：
mem32[0x1000C] = 0x04
mem32[0x10008] = 0x03
mem32[0x10004] = 0x02
mem32[0x10000] = 0x01
r0 = 0x00010010
r1 = 0x00000000
r3 = 0x00000000
r4 = 0x00000000
1) ldmia r0!, {r1-r3} 2) ldmib r0!, {r1-r3}
执行后: 执行后:
r0 = 0x0010001C r0 = 0x0010001C
r1 = 0x01 r1 = 0x02
r2 = 0x02 r2 = 0x03
r3 = 0x03 r3 = 0x04
至于DA 和DB 的模式，和IA / IB 是类似的，不多说了。

最后要说的是，使用ldm 和stm指令对进行寄存器组的保护是很常见和有效的功能。

配对方案：
stmia / ldmdb
stmib / ldmda
stmda / ldmib
stmdb / ldmia
继续来看两个例子：
执行前:
r0 = 0x00001000
r1 = 0x00000003
r2 = 0x00000002
r3 = 0x00000001
执行的指令:
stmib r0!, {r1-r3}
mov r1, #1 ; These regs have been modified
mov r2, #2
mov r3, #3
当前寄存器状态:
r0 = 0x0000100C
r1 = 0x00000001
r2 = 0x00000002
r3 = 0x00000003
ldmia r0!, {r1-r3}
最后的结果:
r0 = 0x00001000
r1 = 0x00000003
r2 = 0x00000002
r3 = 0x00000001
另外，我们还可以利用这个指令对完成内存块的高效copy：
loop
ldmia r9!, {r0-r7}
stmia r10!, {r0-r7}
cmp r9, r11
bne loop
六、CMP
CMP指令的格式为：
CMP{条件} 操作数1，操作数2
CMP指令用于把一个寄存器的内容和另一个寄存器的内容或立即数进行比较，同时更新CPSR中条件标志位的值。

该指令进行一次减
法运算，但不存储结果，只更改条件标志位。

标志位表示的是操作数1与操作数2的关系(大、小、相等)，例如，当操作数1大于操作操作数2，则此后的有GT 后缀的指令将可以执行。

指令示例：
CMP R1，R0 ；将寄存器R1的值与寄存器R0的值相减，并根据结果设置CPSR的标志位
CMP R1，＃100 ；将寄存器R1的值与立即数100相减，并根据结果设置CPSR的标志位
cmp r0, #0
beq 1f ; 如果r0==0那么向前跳转到B处执行
bne 1b ; 否则向后跳转到A处执行1: ；
1b，1f里的b和f表示backward和forward，1表示局部标签1
TST R0, #0X8
BNE SuspendUp ；BNE指令是“不相等（或不为0）跳转指令”：
LDR R1,#0x00000000
先进行and运算，如果R0的第四位不为1，则结果为零，则设置zero=1（继续下面的LDR指令）；
否则，zero=0（跳到SuspendUp处执行）。