汇编语言--ARM汇编

迷南。 2022-08-18 05:48 193阅读 0赞

# ARM汇编指令总结 #

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# 目的 #

总结目的是为了看懂ARM返汇编程序含义。如果是抱着来看这篇blog的盆友，希望可以帮到你们；如果有错误，请多指出。谢谢！

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# \# #

## ARM指令的一般格式 ##

arm指令字长为固定的32位。一条典型的arm指令编码格式如下：

![20151210163339634][]

一条典型的ARM指令语法格式如下所示：  
![20151210163410215][]

**参数**  
opcode:指令操作符编码

cond:决定指令的操作是否影响CPSR的值

S：决定指令操作是否影响CPSR的值

Rd：目标寄存器编码

Rn：包含第1个操作数的寄存器编码

shifter\_operand表示第2个操作数

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## 汇编指令执行条件 ##

大多数ARM指令都可以条件执行，即根据cpsr寄存器中的条件标志位决定是否执行该指令：如果条件不满足，该指令相当于一条nop执行。

每条ARM指令包含4位条件码域，这表明可以定义16个执行条件。这16个条件码和他们的助记符（标记）如下：

![20151210163509496][]

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## 操作数的运算处理方式 ##

一共有下面9种格式：

*  \[< Rn>, \#+/-\]
 *  \[< Rn>, +/-< Rm>\]
 *  \[< Rn>, +/-< Rm>, < shift>\#\]
 *  \[< Rn>, \#+/-\]!
 *  \[< Rn>, +/-< Rm>\]!
 *  \[< Rn>, +/-< Rm>, < shift>\#\]!
 *  \[< Rn>\], \#+/-
 *  \[< Rn>\], +/-< Rm>
 *  \[< Rn>\], +/-< Rm>, < shift>\#

总结一下我们可以对上面格式分类：例如:1~3为一类，4~6为一类，7~9为一类。同样的，我们也可以这样分类：1，4，7为一类，2，5，8为一类，3，6，9为一类。

**例子示范**

通过举例子来说明各个类型的意义。

----------------[< Rn>, #+/-<offset_12>]：---------------
    
    LDR R0，[R1, #4] //将内存单元R1+4中的字读取到R0寄存器中。
    
    -------------------[< Rn>, +/-< Rm>]：-------------------
    LDR R0,[R1,R2]      //将内存单元R1+R2中的字读取到R0寄存器中
    
    ----------[< Rn>, +/-< Rm>, < shift>#<offset_imm>]------
    LDR R0,[R1,R2, LSL #2]  //将地址单元{R1+R2*4}中的数据读取到R0中
    
    -----------------[< Rn>, #+/-<offset_12>]!--------------
    LDR R0,[R1, #4]     //将内存单元R1+4中的字读取到R0寄存器中
                        //同时R1=R1+4
    
    ---------------------[< Rn>, +/-< Rm>]!-----------------
    LDR R0,[R1, R2]!    //将内存单元(R1, R2)中的字读取到R0寄存器中
                        //同时R1=R1+R2
    
    ---------[< Rn>, +/-< Rm>, < shift>#<offset_imm>]!------
    LDR R0,[R1, R2, LSL #2]!    //将内存单元(R1+R2*4)中的数据读取到R0寄存器中
                                //同时R1=R1+R2*4
    
    ------------------[< Rn>], #+/-<offset_12>--------------
    LDR R0, [R1], #4    //将地址为R1的内存单元数据读取到R0中
                        //然后R1=R1+4
    
    ----------------------[< Rn>], +/-< Rm>-----------------
    LDR R0, [R1], R2    //将地址为R1的内存单元数据读取到R0中
                        //然后R1=R1+R2
    
    ---------[< Rn>], +/-< Rm>, < shift>#<offset_imm>-------
    LDR R0, [R1], R2, LSL #2    //将地址为R1的内存单元数据读取到R0中
                                //然后R1=R1+R2*4

## CPRS各位介绍 ##

CPRS为状态寄存器，下面他各位的功能和代表的含义

## ![这里写图片描述][20151214215535449] ##

## .word ##

.word expression就是在当前位置放一个word型的值，这个值就是expression

**例子示范**

_rWTCON: 
    .word 0x15300000 
    //就是在当前地址，即_rWTCON处放一个值0x15300000

## .macro ##

宏定义

**参数**

宏名称 .MACRO [形式参数]
            ........
            宏定义语句
            ........
            .ENDM

**例子示范**

SWAP_REG   .MACRO   REG1,REG2   ; swap registers
              XCH   A, REG1
              XCH   A, REG2
              XCH   A, REG1
              .ENDM

## .global ##

告诉编译器后续跟的是一个全局可见的名字\[可能是变量，也可以是函数名\]

## .type ##

.type：用来指定一个符号的类型是函数类型或者是对象类型, 对象类型一般是数据, 格式如下:  
.type 符号, 类型描述

## @ ##

这个是 GNU 汇编的规范. 就是注释.

# A #

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## add ##

加指令

**例子示范**

add r1,r2,#1    //表示r1=r2+1， 即寄存器r1的值等于寄存器r2的值加上1

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## adr和adrl ##

adr伪指令将基于PC相对偏移的地址值或基于寄存器相对偏移的地址值读取到寄存器中。adrl伪指令比adr伪指令可以读取更大范围的地址，其他功能一样。

**参数**

ADR伪指令格式 ：ADR{cond}  register, expr
    ADRL伪指令格式：ADRL{cond}  register, expr

**例子示范**

adr    r2, mem_cfg_val  //存储相对位置
    adr    r1, mem_cfg_val  //存储相对位置
    
    mem_cfg_val:
        ...

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## align ##

.align的作用在于对指令或者数据的存放地址进行对齐，有些CPU架构要求固定的指令长度并且存放地址相对于2的幂指数圆整，否则程序无法正常运行，比如ARM。

**参考：**  
[http://blog.csdn.net/xingyu19871124/article/details/7333622][http_blog.csdn.net_xingyu19871124_article_details_7333622]

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# B #

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## b和bl ##

相对跳转指令。两条指令不同之处在于bl指令除了跳转之外，还将返回地址（bl的下一条指定的地址）保存在lr寄存器中。

**例子示范**

b fun1
    
    fun1:
        .....

## 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

BIC    R1,  R1,   #0x0F
    #将R1   低4位清0

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# C #

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# D #

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# E #

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## equ ##

equ是类似于宏的作用，相当于\#define。

**例子示范**

.equ        MEM_CTL_BASE,       0x48000000

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# F #

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# G #

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# H #

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# I #

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# J #

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# K #

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# L #

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## long ##

.long:定义4字节数据，

**例子示范**

.long 0x12345678,23876565

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## ldr ##

这个指令是一个伪指令，他不是真实存在的指令，编辑器会把它扩展成真正的指令。

ldr指令从内存中读取数据到寄存器。

**例子示范**

ldr r1,=4096    //r1 = 4096
    
    ldr r1,[r2,#4]  //将地址为r2+4的内存单元数据读取到r1中去
    ldr r1,[r2]     //将地址为r2的内存单元位数据读取到r1中去
    ldr r1,[r2],#4  //将地址为r2的内存单元的数据读取到r1中，然后r2=r2+4

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## ldm ##

ldm\{cond\} \{!\} < register list> \{^\}

批量访问内存，内存中批量读取数据到寄存器。从< rn> 对应的内存块中取出数据，写入 < register list>这些寄存器。

**参数**

*  \{cond\}表示指定执行条件
 *  表示内存变化的模式：
    
    1.  ia(increment after):事后递增方式
    2.  ib(increment before):事先递增方式
    3.  da(decrement after):事后递减方式
    4.  db(decrement before):事先递减方式
 *  < rn>中保存着内存的地址，
 *  \{!\}加上了感叹号，指令执行后，rn的值会更新，等于下一个内存单元地址。
 *  < register list>表示寄存器列表，指令中寄存器列表和内存单元对应关系为：编号低得寄存器对应内存中得低地址单元，编号高的寄存器对应内存中的高地址单元。
 *  \{^\}有两个含义：如果< register list>中有pc寄存器，它表示指令执行之后，spsr寄存器的值将自动复制到cpsr寄存器中–这常用于从中断处理函数中返回；如果< register list>中没有pc寄存器，\{^\}表示操作的是用户模式下的寄存器，而不是当前特权模式的寄存器。

**例子示范**

ldmia sp!,{r0-r12,pc}
    
    //中断返回，“^”表示将spsr的值复制到cpsr
    //于是从irq模式返回被中断的工作模式
    //“！”使得指令执行后，sp=sp+14*4

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# M #

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## mov ##

mov指令可以把一个寄存器的值赋给另一个寄存器，或者把一个常数赋值给寄存器。

**例子示范**

mov r1,r2   //r1 = r2
    mov r1,#4096    //r1 = 4096

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## msr和mrs ##

程序状态寄存器访问指令。

ARM处理器中有一个程序状态寄存器（cpsr），他用来控制处理器的工作模式，设置中断的总开关。

**例子示范**

msr cpsr，r0 //复制r0到cpsr中
    mrs r0，cpsr //复制cpsr到r0中

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## mcr和mrc ##

MCR指令将ARM处理器的寄存器中的数据传送到协处理器的寄存器中。如果协处理器不能成功地执行该操作，将产生未定义的指令异常中断。

MRC指令将协处理器的寄存器中数值传送到ARM处理器的寄存器中。如果协处理器不能成功地执行该操作，将产生未定义的指令异常中断。

**格式**

MCR{
       <cond>} p15, 0, <Rd>, <CRn>, <CRm>{,<opcode_2>}
    
    MRC{
       <cond>} p15, 0, <Rd>, <CRn>, <CRm>{,<opcode_2>}

**参数**

1.  为指令执行的条件码。当忽略时指令为无条件执行。MCR2中，为Ob1111,指令为无条件执行指令。
2.  为协处理器将执行的操作的操作码。对于CP15协处理器来说， 永远为0b000,当不为0b000时，该指令操作结果不可预知。
3.  作为元寄存器的ARM寄存器，其值被传送到得协处理器寄存器中。
4.  不能为PC，当其为PC时，指令操作结果不可预知。
5.  作为目标寄存器的协处理器寄存器，其编号可能为C0，C1….C15。 附加的目标寄存器或者原操作数寄存器，用于区分同一个编号的不同物理寄存器。当指令中不需要提供附加信息时，将C0指定为，否则指令操作结果不可预知。
6.  提供附加信息，用于区别同一个编号的不同物理寄存器。当指令中指定附加信息时，省略或者将其指定为0,否则指令操作结果不可预知。

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# N #

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# O #

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# P #

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# Q #

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# R #

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# S #

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## str ##

str也是一条伪指令。str指令把寄存器的值存储到内存中。

**例子示范**

str r1,[r2,#4]  //将r1的数据保存到地址为r2+4的内存单元中
    str r1,[r2]     //将r1的数据保存到地址为r2的内存单元中
    str r1,[r2],#4  //将r1的数据保存到地址为r2的内存单元中，然后r2=r2+4

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## stm ##

stm\{cond\} \{!\} < register list> \{^\}

批量存储数据到内存，寄存器批量存储数据到内存。< register list>这些寄存器中得数据，批量写入到< rn> 对应的内存块中。

**参数**

**例子示范**

stmdb sp!,{
       r0-r12,lr}
    
    //保存使用到得寄存器
    //r0-r12，lr被保存在sp表示的内存中
    //“！”使得指令执行后sp=sp-14*4

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## sub ##

减指令

**例子示范**

sub r1,r2,#1    //表示r1=r2-1

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# T #

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# U #

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# V #

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# W #

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# X #

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# Y #

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# Z #

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[20151210163410215]: /images/20220731/9a04edfb89d3451f80367e19fe75f4e0.png
[20151210163509496]: /images/20220731/32f50738378a440b860a53576e64fd71.png
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