一步一步写ARM汇编（一）

基本指令学习

在博文：keil下ARM汇编程序建立与调试简介中学习建立ARM汇编程序工程。本博文开始学习一步一步写ARM汇编程序。

一、重要概念理解

1. 立即数

1）把数据转换成二进制形式，从低到高写成 4位1组的形式，最高位一组不够4位的前面补0

2）数1的个数，如果大于8个【可能也是立即数，取反】不是立即数，如果小于等于8个 进行下面步骤

3）如果数据中间有连续的大于等于24个0，循环左移2的倍数，使高位全为0

4）找到最高位的1，去掉前面的最大偶数个0

5）找到最低位的1，去掉后面偶数个0

6）数剩下的位数，如果小于等于8位，那么这个数就是个立即数，反之就不是立即数

举例：判断0x80000001是不是立即数

1）二进制形式：1000 0000 00000000 0000 0000 0000 0001

2）1的个数小于8个，进入第三步

3）循环左移2位，这步结果为：00 0000 0000 0000 0000 0000 0000 000110

4）这步结果为：0110

5）这步结果为：0110

6）满足条件，所以0x80000001是立即数

 

判断一个数是否是立即数的目的是：在汇编操作中，有些指令操作的数只能是立即数，比如

movr0,#0xnum ; num就必须是立即数。

 

2. 条件码，条件码：本条指令的执行，依赖于上一个指令的执行结果

举例理解，比如寄存器中r0和r1分别保存两个数，如果r0小于r1，将r1值传给r0：  

cmp r0,r1 ；比较r0和r1，会有某个标志位记下它们比较的结果

movlt r0,r1 ；movlt = mov + lt ,查上表知为lt为带符号数小于，也就是说mov在r0< r1时，才执行mov操作。如何查看条件是否成立呢？cmpr0,r1执行后，cpu就查看cpsr中N是否等于V, 不等于是说明r0< r1成立，执行mov操作。

 

 

3. cpsr中各个标志位具体含义

 

标志位	含                                义
N	当用两个补码表示的带符号数进行运算时，N=1表示运算的结果为负数；N=0表示运算的结果为正数或零
Z	Z=1表示运算的结果为零，Z=0表示运算的结果非零。
C	可以有4种方法设置C的值：
	-加法运算（包括CMP）：当运算结果产生了进位时（无符号数溢出），C=1，否则C=0。
	-减法运算（包括CMP）：当运算时产生了借位时（无符号数溢出），C=0，否则C=1。
	-对于包含移位操作的非加/减运算指令，C为移出值的最后一位。
	-对于其它的非加/减运算指令，C的值通常不会改变。
V	可以有2种方法设置V的值：
	-对于加减法运算指令，当操作数和运算结果为二进制的补码表示的带符号数时，V=1表示符号位溢出
	-对于其它的非加/减运算指令，V的值通常不会改变。
Q	在ARM V5及以上版本的E系列处理器中，用Q标志位指示增强的DSP运算指令是否发生了溢出。在其它版本的处理器中，Q标志位无定义

 

 

二、基本指令练习

 

1. 两个寄存器值相加减，示例代码如下：

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;r0+ r1 -> r2（注：前面带有； 表示注解）

       mov r0,#0x2

       movr1,#0x1

 

       addr2, r0, r1

 

       ;r0- r1 -> r2

     mov r0,#0x2

       movr1,#0x1

 

       subr2, r0, r1

 

       end

 

2. 两个寄存器值相与或异或，示例代码如下

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;r0and r1

       movr0,#0x1

       movr1,#0x3

       andr0,r0,r1

 

       ;r0orr r1

       movr0,#0x2

       movr1,#0x1

       orrr0,r0,r1

 

       end

 

3.将特定的第几位清0，示例代码如下：

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

       ;bic将特定的位清0

     mov r0,#0xff

       movr1,#0x04 ;(0000 0100，将第3位清0)

       bicr2,r0,r1

 

       end

 

3. 逻辑左移或逻辑右移，示例代码如下

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;逻辑左移低位补0，高位丢弃

       movr0,#0x1

       movr1,r0,lsl #1; r1 = r0 << 0

 

       ;逻辑右移低位丢弃，高位补0

       movr0,#0xf0000007

       movr1,r0,lsr #1

 

       end

4. 算数左移或算数右移，示例代码如下

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;注：算数左移与逻辑左移是同一个指令都是lsl

 

 

       ;算数右移低位丢弃，高位补符号位

       movr0,#0xf0000007

       movr1,r0,asr #1

 

       end

 

5. 循环右移，示例代码如下

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;循环右移 ror

       ;左端填充右端移出去的位

       ;11110000 0000 0000 0000 0000 0000 0111循环右移结果：1111 1000 00000000 0000 0000 0000 0011

       movr0, #0xf0000007

       movr1,r0,ror #1

 

       end

 

6. 带扩展位的循环右移，一次只能移一位，示例代码如下：

 

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;带扩展位的循环右移唯一的一个不需要指定移位位数的指令

       ;移除去的位，移到 cpsr的 c位中

       movr0, #0xf0000007

       movsr1,r0,rrx ;注意带有s

 

       end

调试窗口如下：

注1：r0 为 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0111

注2：r1 为 0111 1000 0000 0000 0000 0000 0000 0011，最右面的1移到CPSR寄存器中的C中

注3：r15(pc)保存cpu要执行的下一条指令的地址，这个地址保存的内容可以在Disassembly窗口中看到。

 

三、提高练习

1. 64 位加减，示例代码如下：

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;64位加法，一个64位保存在r0和r1中，一个64位保存在r2和r3中

       movr0,#0xffffffff

       movr1,#0x1

 

       movr2,#0x1

       movr3,#0x1

 

       addsr0,r0,r2

       adc  r4,r1,r3

 

       ;64位减法，一个64位保存在r0和r1中，一个64位保存在r2和r3中

       movr0,#0x0

       movr1,#0x2

 

       movr2,#0x1

       movr3,#0x1

 

       subsr0,r0,r2 ;注意c借位为0，否则为1

       sbc  r4,r1,r3

 

       end

 

2. 求两个数差的绝对值，示例代码如下：

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

      ;取两个数差的绝对值

       movr0,#5

       movr1,#4

 

       cmpr0,r1

       beqover

       subgtr3,r0,r1

       subltr3,r1,r0

 

over

       bover

 

       end

 

3. 求3个数的最大数

       areaexample,code,readonly

       entry

 

start

 

       ;求3个数的最大数,将最大值保存在r0中

       mov r0,#3

       mov r1,#4

       mov r2,#5

 

       cmp r0,r1

       movlt r0,r1     ;如果r0 < r1, 将 r1 -> r0

 

       cmpr0,r2

       movltr0,r2     ;如果r0< r2, 将 r2 -> r0

 

       end