ARM指令集

指令与伪指令

指令与伪指令区别

  • (汇编)指令是CPU机器指令的助记符,经过编译后会得到一串10组成的机器码,可以由CPU读取执行。
  • (汇编)伪指令本质上不是指令(只是和指令一起写在代码中),它是编译器环境提供的,目的是用来指导编译过程,经过编译后伪指令最终不会生成机器码。

ARM汇编的特点

  1. LDR/STR架构
    ARM采用RISC架构,CPU本身不能直接读取内存,而需要先将内存中内容加载入CPU中的通用寄存器中才能被CPU处理。
    ldr(load register)指令将内存内容加载入通用寄存器。
    str(store register)指令将寄存器内容存入内存空间中。
    ldr/str组合用来实现 ARM CPU和内存数据交换。
    ARM指令集_第1张图片

  2. 八种寻址方式
    立即寻址 (操作数本身就是在指令中给出)
    立即寻址
    寄存器寻址 (寄存器中的数值作为操作数)
    寄存器寻址
    寄存器移位寻址 (对第二个操作数进行移位操作后作为操作数)
    ARM指令集_第2张图片
    寄存器间接寻址 (寄存器中的值作为操作数的地址,而操作数存放在该地址空间下)
    寄存器间接寻址
    基址变址寻址 (将寄存器中的内容与指令中偏移量相加作为操作数的地址,而操作数存放在该地址空间下)
    ARM指令集_第3张图片
    多寄存器寻址
    ARM指令集_第4张图片
    堆栈寻址
    ARM指令集_第5张图片
    ARM指令集_第6张图片
    相对寻址
    ARM指令集_第7张图片

    相关搜索:ARM 汇编里的literal pools(文字池)

  3. 指令后缀
    同一指令经常附带不同后缀,变成不同的指令。经常使用的后缀有:
    B(byte)功能不变,操作长度变为8位
    H(half word)功能不变,长度变为16位
    S(signed)功能不变,操作数变为有符号
    如 ldr ldrb ldrh ldrsb ldrsh
    S(S标志)功能不变,影响CPSR标志位
    如 mov和movs movs r0, #0

  4. 条件执行后缀(Conditional execution)
    ARM指令集_第8张图片
    a. Unordered means at least one NaN operand.
    b. HS (unsigned higher or same) is a synonym for CS.
    c. LO (unsigned lower) is a synonym for CC.
    d. AL is an optional mnemonic extension for always, except in IT instructions.

  5. 多级指令流水线
    为增加处理器指令流的速度,ARM使用多级流水线。(S5PV210使用13级流水线,ARM11为8级)
    下图为3级流水线工作原理示意图:
    ARM指令集_第9张图片

PC指向正被取指的指令,而非正在执行的指令.

ARM指令的两种不同编程风格

  • ARM官方的ARM汇编风格:指令一般用大写、Windows中IDE开发环境(如ADS、MDK等)常用。如: LDR R0, [R1]
  • GNU风格的ARM汇编:指令一般用小写字母、linux中常用。如:ldr r0, [r1]

指令

数据处理指令

CPSR访问指令

跳转(分支)指令

访存指令

软中断指令

立即数的表示

协处理器相关指令

多周期访问指令

伪指令

参考文档:DDI0406C_C_arm_architecture_reference_manual.
参考文献:王茹 浅析ARM指令的寻址方式 2012.
参考内容:朱有鹏老师课件
参考博客:http://blog.csdn.net/ASMARM/article/details/25792701

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