01 ARM体系结构与汇编指令

注：本文章是由笔者学习朱有鹏arm的学习笔记，特此感谢朱老师。

关于汇编：

1.汇编的实质是机器指令（机器码）的 助记符，是一款CPU的本质特征。
2.不同CPU的机器指令集设计不同，因此 汇编程序不能在不同CPU间互相移植。
3.使用汇编编程可以充分发挥CPU的设计特点，所以汇编编程效率最高，因此在操作系统内核中效率极其重要处都需要用汇编处理。（ 如中断处理等关键性能的地方）

语言发展：

纯机器码编程->汇编语言编程->C语言编程->C++编程->Java C#等语言编程->脚本语言编程
编译器的作用：把C语言等高级语言翻译成汇编指令，再将汇编指令翻译成机器码

RISC和CISC的区别：

CISC：
 complex instruction set computer- 复杂指令集CPU （平均设计指令（300条左右）） 例如：intel 奔腾
 设计理念： 用最少的指令来完成任务
 设计方式：CPU功能的扩展依赖于指令集的扩展，实质是CPU内部组合逻辑电路的扩展 （如 乘加指令=乘法+加法 类似 C语言 D = A*B +C）
 
RISC:
 reduced instruction set computer- 精简指令集CPU （ARM-CPU常用指令30条左右）
 设计理念： 让软件来完成具体的任务，CPU本身仅提供基本功能指令集
 设计方式：CPU仅提供基础功能指令集（譬如内存与寄存器通信指令，基本运算指令与判断指令等），功能扩展由使用CPU的人利用基础架构来实现
 

IO与内存：

 IO：

  input and output ：一般就是指与CPU连接的各种内部或者外部设备

访问方式：

1. IO与内存统一编址方式：将IO口当作内存来访问 但是IO也要占用CPU的地址空间（占用CPU地址空间，CPU地址空间有限）
2. IO与内存独立编址方式：使用专用的CPU指令集来访问某种特定的外设（不占用CPU地址空间）

内存：程序的运行场所（内部存储器）

访问方式：随机访问-通过CPU的 地址总线来寻址定位，然后通过CPU数据总线来读写 <每一个内存单元有一个固定的地址 （与CPU直接相连）>

程序运行时两大核心元素： 

程序（只可读） + 数据（可读写）

程序：是我们写好的源代码经过编译、汇编之后得到的机器码，这些机器码可以拿给CPU去解码执行，CPU不会也不应该去修改程序，所以程序是 只读的。
数据：程序运行过程中定义和产生的变量的值，是可以读写的，程序运行实际就是为了改变数据的值。

冯诺依曼结构与哈佛结构：

冯诺依曼结构： 程序和数据都放在内存里面，且彼此不分离（Intel CPU、ARM7）
哈佛结构：     程序和数据分别独立存放，且彼此完全分离（MCS51 ARM9等）

我的记忆方法：哈佛大学牛逼，保证稳定性和安全性-分开存放。

寄存器：

含义：

属于CPU外设的硬件组成部分，CPU可以像访问内存一样访问寄存器。软件编程控制某一硬件，其实就是编程读写该硬件的寄存器。

例如：汇编指令集是CPU的编程接口API 那么 寄存器就是外设硬件的软件编程接口API

SoC中两类寄存器：

1.通用寄存器：（ARM中37个）CPU的组成部分功能没有确定，一般可读可写
2.SFR：（special function register特殊功能寄存器）  
不在CPU中而存在于CPU的外设中，我们通过访问外设的SFR来编程操控这个外设-硬件编程控制方法
功能是事先定好的，不能随意去改变的，也不是通用的，是定制化使用的

编程访问寄存器的方法：

（如何用C语言去访问一个特定的内存地址?）

int *p = （int *）0x30008000;
    *p = 16;

究竟软件是怎样控制硬件：

通过操控硬件所对应的SFR来访问（跟访问内存一样（访问内存通过总线的方式（通过地址来访问）））

关于ARM体系结构的总结：

1.ARM是 RISC架构的
常用ARM汇编指令只是二三十条
低功耗CPU
ARM的架构非常适合单片机，嵌入式（尤其是物联网区域）。 服务器等高性能领域目前主导还是intel


2.ARM是 统一编址的（IO与内存统一编址）
大部分的ARM（M3 M4 M7 M0 ARM9 ARM11 A8 A9）都是32位架构
32位ARM CPU支持的内存少于4G（例如 SFR会占用CPU地址），通过CPU地址总线访问




3.ARM是 哈佛结构的
常见的ARM（ 除ARM7外-冯诺依曼结构）都是哈佛结构的，保证CPU的稳定性和安全性

注： 哈佛结构也决定了ARM裸机程序（使用实地址即物理地址（数据手册中给出的地址））的链接比较麻烦，必须使用复杂的链接脚本告知链接器如何组织程序；

但是对于OS之上的应用（ 工作在虚拟地址之中）则不需考虑这么多。

一些专用术语：

（详细阐述见另一博客文章）

ROM ： read  only   memory只读存储器（硬盘 flash）- CPU不能通过地址总线和数据总线来写
RAM ：  ramdom  access  memory 随机访问存储器 - 和顺序访问相对比（flash 0，1，2，3，4，。。。500）
IROM： internal rom(内部ROM) 集成到Soc内部的ROM
IRAM:     internal ram(内部RAM) 集成到Soc内部的RAM
DRAM:   dynamic ram（动态RAM） 
SROM:   static rom? sram and rom?
ONENAND/NAND:
ONENAND ：集合NOR Flash 和 NAND Flash
NAND    : NAND Flash~
SFR :      special function register

关于内存和外存：

内存：

内部存储器（用来运行程序的）
RAM
举例： DRAM SRAM DDR
SRAM static 静态内存 -- 容量小、价格高  但不需要软件初始化直接上电就能用
DRAM dynamic 动态内存 -- 容量大、价格低 上电后不能直接使用，需要软件初始化后才能使用
连接方式：地址访问，通过地址总线&数据总线的总线式访问方式连接（随机访问-直接访问但是占用CPU地址空间，大小受限）
 

外存：

内部存储器（用来存储东西的）
ROM
举例： 硬盘 Flash（NAND INAND U盘 SSD） 光盘
连接方式：通过CPU的外存接口来连接（不占用CPU的地址空间，访问速度没有总线式快，访问时序较复杂）
 

SoC常用外存：

1.Flash

1.1 NORFlash : 总线式访问

（一般接到SROMC_Bank，容量小、价格高 可以和CPU直接总线式相连，CPU上电后可以直接读取，一般用作启动介质（只用来放启动代码））

1.2 NANDFlash：时序式访问（通过命令接口） - （分为SLC和MLC）类似于硬盘

容量大、价格低 不能总线式访问，CPU上电后不能直接读取，需要CPU先运行一些初始化软件，然后通过时序接口读写
eg:上电以后CPU必须先读取一段代码，让这段代码来初始化硬盘，硬盘才能工作，然后通过时序接口读写 
1.2.1 SLC（容量不大 价格较高 但稳定性好 访问时序简单）

1.2.2 MLC（容量很大 价格很低 访问复杂 容易出现坏块 必须需要ECC（Error Correcting Code）校验）

注：我的记忆方法：S-slowly 缓慢-安全-价格高 容量小

1.2.3 举例：
1.2.3.1: eMMc/iNand/moviNand
 eMMC(embeded 嵌入式 MMC)-芯片类似与MMC卡（芯片嵌入主板相当于插了SD卡）
 iNand是SanDisk公司出产的eMMC，moviNand是三星公司出产的eMMC
 oneNAND是三星公司自己研发出的一种Nand(集合NOR Flash 和 NAND Flash)
1.2.3.2: SD卡/TF卡/MMC卡
1.2.3.3: eSSD （SSD硬盘)-MLC的

2.硬盘

SATA硬盘 （机械式访问，磁存储原理，SATA是接口）

关于内存&外存的运用：

一般PC机都是： 很小容量的BIOS（相当于NorFlash）（存储启动代码会同时初始化硬盘和内存）+ 很大容量的硬盘（类似于 NandFlash）+ 大容量DRAM-- 四两拨千斤哈
一般的单片机:  很小容量的NorFlash + 很小容量的SRAM
嵌入式系统：   NorFlash很贵，嵌入式系统倾向于不用NorFlash。（启动里面有解释）
  直接用：外接的大容量NandFlash + 外接大容量DRAM + Soc内置的SRAM
将Nand的启动代码读取到内置的SRAM里面，运行就可初始化NandFlash和DRAM

关于S5PV210使用的启动：

1.启动方式： 外接的大容量NandFlash + 外接大容量DRAM + Soc内置的SRAM

实际上210的启动还要更好玩一些： 
1.210内置了一块大小为96KB的SRAM（叫做IRAM）
2.同时还有一块内置的64KB大小的特性NorFlash(叫IROM)。-后面记得区别~
为什么要这样设计呢？
为了支持多种外部设备启动。
为什么用IROM启动而不用NORFLASH启动呢？
降低BOM成本。
因为iROM可以使SOC从各种外设启动，
可以省下一块boot rom（专门用来启动的rom，一般是 norflash）。

2.启动过程大致：

2.1：

1- CPU上电后先从内部IROM中读取预先设置的代码（BL0），执行。

 这一段IROM代码首先做了一些基本的初始化（CPU时钟、关看门狗...）

（这一段IROM代码是三星出厂前设置的，三星也不知道我们板子上将来接的是什么样的DRAM， 所以这一段IROM是不能复杂初始化外界的DRAM的，因此这一段代码只能初始化Soc内部的东西）；

 2-然后这一段代码会判断我们选择的启动模式（我们通过硬件的跳线可以更改板子的启动模式），

 3-然后从相应的外部存储器去读取第一部分启动代码（BL1，大小为16K）到内部的IRAM。

2.2：从IRAM去运行刚上一步读取来的BL1（16KB），然后执行。BL1负责初始化NandFlash,然后将BL2读取到   IRAM（剩余的80KB）然后运行

2.3：从IRAM运行BL2，BL2初始化DRAM，然后将OS读取到DRAM中，然后启动OS，启动过程结束。

3.启动思路：因为启动代码的大小是不定的，有些公司可能96KB就够了，有些公司可能1MB都不够。所以刚才说的2步的启动方式 有问题。
三星的解决方案是：
把启动代码分为2半（BL1和BL2），这两部分协同工作来完成启动。
但是看了手册还是有个疑问，先读取BL1再读取剩余的BL2，总量也是96K呀。
其实uboot中不是这么做的，因为uboot远不止96k，一般是160k到200k左右。
SRAM放不下，所以uboot不是将BL2复制到SRAM，而是直接复制到DDR2,这样的话BL1就得要初始化DDR2了。 （详情见关于此的博客）

注：1.BL0做了什么呢？

关看门狗

 初始化指令cache

 初始化栈

 初始化堆 

初始化块设备复制函数device copy function

 设置SoC时钟系统

复制BL1到内部IRAM（16KB） 检查BL1的校验和 跳转到BL1去执行
2.启动模式：当第一启动模式失败时，SD/MMC卡启动模式下将会从SD/MMC2通道尝试再次启动。（二次启动是一种冗余设计。）
3.s5PV210所有启动：
先1st启动->通过OMpin选择启动介质
再2nd启动，从SD2（SD卡通道2）
再Uart启动
再USB启动
这个应该是默认启动，可以通过调节代码（OM[5]），从Uart和USB先启动喔。

学习S5PV210将会用到的启动方式：

1.    使用板载的emmc卡来启动（SD卡通道0）-(0M[0]->OM[5]  101100)
开发板收到默认就是从emmc启动，内部预先烧录了android


2. SD卡通道2启动
OMpin设置和SD0启动一样

3. USB调试模式启动
  (0M[0]->OM[5]  1XXXX1)
  
注：
SD： 101100
USB：101101


结：
1.拨码开关设置我们只需动OM5即可，其他几个根本不需要碰。需要SD启动时OM5打到GND，USB启动时OM5打到VCC
2.可以先不销毁emmc中的android，而是用USB启动来做裸机调试。后面课程会使用USB和SD卡两种启动方式。

ARM的编程模式和7种工作模式：

1.ARM的基本设定：

ARM采用的32位架构
ARM约定 ：
-byte ： 8bits
-halfword: 16bits(2 byte)
-word    : 32bits(4 byte)
一个字就是CPU的位宽，CPU一次所能处理的数据的长度
32位CPU = 数据总线32位 = CPU位宽32位 = 一个字也是32位
大部分ARM core（指令集） 提供：
-ARM指令集 （32-bit）
   -Thumb指令集 （16-bit） 最先出来 异常处理不好完成
-Thumb2指令集 （16 & 32bit）

2.ARM处理器的7个工作模式：

（1个用户模式+6个特权模式（1个系统模式+5种异常模式））

用户模式
-User :非特权模式，大部分任务执行在这种模式


异常模式
-FIQ(快速中断) ：当一个高优先级（fast）中断产生时将会进入这种模式
-IRQ（普通中断）： 当一个低优先级（normal）中断产生时将会进入这种模式
-Supervisor（管理模式）：当复位或软中断指令执行时将会进入这种模式
-Abort（中止模式）：当存取异常时将会进入这种模式
-Undef（未定义模式）：当执行未定义指令时会进入这种模式

系统模式
-System：使用和user模式相同寄存器集的特权模式
注：
1.除User（用户模式）是Normal(普通模式)外，其他6种都是Privilege(特权模式)
2.Privilege中出Sys模式外，其余5种为异常模式
3.各种模式的切换：
3.1 程序员通过代码主动切换（通过写CPSR寄存器）
3.2 CPU在某些情况下自动切换（如中断来了，CPU自动切换到中断模式）
4.各种模式下权限和可以访问的寄存器不同

补充：CPU为什么要设计这些模式呢？
1. CPU是硬件，OS是软件，软件的设计要依赖硬件的特性，硬件的设计要考虑软件的需要，便于实现软件特性
2.    OS有安全级别要求，因此CPU设计多种模式是为了方便OS的多种觉得安全等级需要
 
 

ARM的37个通用寄存器介绍：

注：
1. System模式使用User模式寄存器集，sp-堆栈指针，lr-存返回地址，pc-程序计数器-程序控制寄存器，cpsr-程序状态寄存器，spsr-程序状态保存寄存器保存cpsr  

2. 每种模式下最多只能看到18个寄存器，其他寄存器虽然名字相同，但是在当前模式不可见

3. 影子寄存器：对r14这个名字来说，在ARM中共有6个名叫r14(又叫lr)的寄存器，但是在每种特定处理器模式下，只有一个r14是当前可见的，其他的r14必须切换到他的对应模式下才能看到。这种设计叫影子寄存器（banked register）

4.关于CPSR： 

4.1 cpsr中各个bit位表明了CPU的某些状态信息，这些信息和后面学到的汇编指令息息相关（譬如BLE指令中的E就和CPSR中 的Z标志位有关）
4.2 cpsr中的I、F位和开、关中断有关
4.3 cpsr中的mode位（bit4~bit0共5位）决定CPU的工作模式，在uboot代码中会使用汇编进行设置
5.关于PC:
5.1 pc为程序指针，pc指向哪里，cpu就会执行哪条指令（所以程序跳转时就是把目标地址代码放到pc中）
5.2 整个cpu中只有一个pc(cpsr也只有一个，但spsr有5个)


结：
1.ARM共有37个寄存器，都是32位长度
2.37个寄存器中30个为"通用"型，1个固定用作pc，1个固定用作cpsr，5个固定用作5种异常模式下的spsr

关于ARM的异常：

1.什么是异常：

正常工作之外的流程都叫异常（例如 中断）

2.怎样处理：

通过异常向量表
2.1 关于异常向量表：
2.1.1 所有的CPU都有异常向量表，这是CPU设计时就设定好的，是硬件决定的
2.1.2 当异常发生时，CPU会自动动作（PC跳转到异常向量处处理异常，有时伴有一些辅助动作）
2.1.3 异常向量表是硬件向软件提供的处理异常的支持

2.2 处理机制：

2.2.1 当异常产生时，ARM core：
- 拷贝 CPSR到 SPSR_
- 设置适当的CPSR位：
、改变处理器状态进入ARM
、改变处理器模式进入相应异常模式
、设置中断禁止位禁止相应中断（如果需要）
- 保存返回地址到 LR_
- 设置PC为相应的异常变量

2.2.2 返回时，异常处理需要：
- 从SPSR_恢复CPSR
- 从LR_恢复PC
- Note：这些操作只能在ARM态执行

关于指令与伪指令：

1.（汇编）指令：

CPU机器指令的助记符，经过编译后会得到一串1、0组成的机器码，可以由CPU读取执行

1.1 两种不同风格的ARM指令：

1.1.1 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]
1.1.2 GNU（GNU/Linux）风格ARM汇编：
指令一般用小写、linux常用。如：ldr r0,[r1]
注释：GNU is GNU、Linux is Linux kernel、GNU/Linux is GNU/Linux。
第一个GNU是一个组织，一个自由软件组织
第二个Linux是一个内核，一个Linux kernel
第三个GNU/Linux是一个完整的操作系统，相对于Windows来说的一个完整的操作系统GNU/Linux。

1.2 ARM汇编特点：

1.2.1 LDR/STR架构

   1.2.1.1  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中通用寄存器中才能 被CPU处理
   1.2.1.2  ldr （load register） 指令将内存内容加载入通用寄存器
   1.2.1.3  str  (store register)    指令将寄存器内容存入内存空间中
   1.2.1.4  ldr/str 组合用来实现ARM CPU和内存数据交换
 

1.2.2  8种寻址方式

 寄存器寻址 mov   r1, r2

 立即（数）寻址 mov   r0,   #0xFF00
 寄存器位移寻址  mov   r0,   r1,  lsl #3(lsl 左移指令)
 寄存器间接寻址    ldr r1, [r2]
 基址变址寻址   ldr r1, [r2,#4]
 多寄存器寻址   ldmia r1!, {r2-r7,r12}
 堆栈寻址 stmfd  sp!,  {r2-r7,lr}
 
 相对寻址   beq flag
fag:

1.2.3 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（加载4字节） ldrb（1） ldrh（2） ldrsb ldrsh）
S(S标志) 功能不变，影响CPSR标志位      -mov和movs
 

1.2.4 条件执行后缀

(无后缀) mov r0,r1       @相当于C语言中的r0 = r1;

(有后缀) moveq r0,r1  

@1.如果eq后缀成立，则直接执行mov r0,r1；如果eq不成立则本句代码直接作废，相当于没有

@2.类似于C语言中 if(eq) ｛r0 = r1;｝

条件后缀执行注意2点：
1.条件后缀是否成立，不是取决于本句代码，而是取决于这句代码 之前的代码运行后的结果
2.条件后缀决定了 本句代码是否被执行，而不会影响上一句和下一句代码是否被执行

1.2.5 多级指令流水线

1.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）
-允许多个操作同时处理，而非顺序执行
ARM Thumb
 PC PC 取指（从存储器中读取指令）
 PC-4 PC-2 解码（解码指令中用到的寄存器）
 PC-8 PC-4 执行（寄存器读（从寄存器Bank）->移位及ALU操作->寄存器写（到寄存器Bank））

2.PC指向正被取指的指令，而非正在执行的指令

1.3 常用ARM指令

1.3.1 数据处理指令：

数据传输指令   

mov

mvn

mov r1, r0

@两个寄存器之间数据传递

mov r1, #0xff

@将立即数赋值给寄存器

注释：mov-原封不动的传递 mvn-按位取反后传递

算术指令   add sub rsb adc sbc rsc

逻辑指令   and（与） orr（或） eor（异或） bic(位清除指令)

bic r0, r1, #0x1f

@将r1中的数的bit0到bit4(0x1f-5位)清零后赋值给r0

比较指令   cmp  cmn  tst  teq

注：

1.比较指令用来比较2个寄存器中的数

2. 比较指令不用后加s后缀就可以影响cpsr中的标志位。
cmp: cmp   r0,r1 等价于 sub r2,r0,r1 (r2 = r0 - r1)
cmn:  cmn   r0,r1 等价于 add r2,r0,r1 (r2 = r0 + r1)

tst: tst r0,#0xf

@测试r0的bit0~bit3是否全为0

乘法指令   mvl   mla   umull   umlal   smull   smlal

前导零计数   clz

1.3.2 cpsr访问指令：

mrs & msr
cpsr 和 spsr的区别和联系：
cpsr是程序状态寄存器，整个SoC中只有一个；
spsr是程序状态保存寄存器，有5个分别在5种异常模模式下，作用是当从普通模式进入异常模式时，用来保存之前普通模式下的spsr,以在返回普通模式时恢复原来的cpsr.
注：
1.mrs 用来读psr， msr用来写psr（cpsr、spsr）
2.cpsr寄存器比较特殊，需要专门的指令访问，这就是mrs和msr

1.3.3 跳转（分支）指令：

b & bl & bx
b     直接跳转 （就没打算返回）
bl    branch and link ,跳转前把返回地址放入lr中，以便返回，以便用于函数调用
bx    跳转同时切换到ARM模式，一般用于异常处理的跳转

1.3.4 访存指令：

ldr/str & ldm/stm & swp
单个字/半字/字节访问      ldr/str
多字批量访问     ldm/stm
swp r1,r2,[r0]（r1=r0，r0=r2）

swp r1,r1,[r0]（r1=r0，r0=r1）r1和r0交换数据

1.4 ARM中的立即数：

合法立即数与非法立即数( 立即数以“＃”为前缀)
ARM指令都是32位的，除了指令标记和操作标记外，本身只能附带很少位数的立即数。因此立即数有合法和非法之分
合法立即数：经过任意位数的移位后非零部分可以用8位表示的即为合法立即数

1.5 软中断指令：

swi （software interrupt）
软中断指令用来实现操作系统中系统调用

1.6 协处理器和协处理指令详解：

1.6.1 协处理器cp15操作指令：

mcr & mrc
mrc用于读取cp15中的寄存器
mcr用于写入cp15中的寄存器

1.6.2 什么是协处理器：

1.SoC内部另一处理核心，协助主CPU实现某些功能，被主CPU调用执行一定任务
2.ARM设计上支持多达16个协处理器，但是一般SoC只实现其中的CP15（CP：cooperation processor-coprocessor）
3.协处理器和MMU、cache、TLB等处理有关，功能上和操作系统的虚拟地址映射、cache管理等有关

1.6.3 mrc & mcr 使用方法：

mcr{} p15,,,,,{}
注： 1.{cond}： 可选执行条件
2.opcode_1:  对于cp15永远为0
3.Rd：            ARM的普通寄存器
4.Crn:              cp15的寄存器，合法值是co-c15
5.Crm:      cp15的寄存器，一般均设为c0
6.opcode_2:   一般省略或为0
学习要点：
1.不必深究，将uboot中和kernel中起始代码中的一般操作搞明白即可
2.只看一般用法，不详细区分参数细节，否则会陷入很多复杂未知中
3.关键在于理解，而不在于记住

1.7 ldm/stm 与 栈的处理：

1.7.1 为什么需要多寄存器访问指令：
ldr/str每周期中能访问4字节内存，如果需要批量读取、写入内存时太慢，解决方案是ldm/stm
-ldm (load register mutiple)  -stm (store register mutiple)

1.7.2 举例：
stmia sp,{r0-r12}
-将r0存入sp指向的内存处（假设为0x30001000）；然后地址+4（即指向0x30001004），将r1存入该地址；
然后地址再+4（指向0x30001008），将r2存入该地址~直到r12的内容放入（0x30001030），指令完成。
-一个访存周期同时完成13个寄存器的读写

1.7.3 8种后缀：

ia（increase after） 先传输，再地址+4
ib (increase before) 先地址+4，再传输
da（decrease after） 先传输，再地址-4
db (decrease before) 先地址-4，再传输
fd (full decrease) 满减栈
ed (empty decrease) 空减栈
fa（full add） 满增栈
ea (empty add)     空增栈

1.7.4 4种栈：

空栈：栈指针指向空位，每次存入可以直接存入然后栈指针移动一格；而取出时需要先移动一格才能取出
满栈：栈指针指向栈中的最后一格，再次存入时需要先移动栈指针一格再存入；而取出时可以直接取出，然后再移动栈指针
增栈：栈指针移动时向地址增加的方向移动的栈
减栈：栈指针移动时向地址减小的方向移动的栈

1.7.5 补充：

！的作用：
ldmia r0,{r2-r3}
ldmia r0!,{r2-r3} - ！将r0在运算过程中产生的变化写回到r0里面去 类似static
结：感叹号的作用就是r0的值在ldm过程中发生的增加或者减少最后写回到r0去，
也就是说ldm时会改变r0的值

^的作用：
ldmfd sp!,{r0-r6,pc}
ldmfd  sp!,{r0-r4,pc}^ - 在目标寄存器中有pc时，会同时将spsr写入到cpsr,一般用于从异常模式返回

总结： 

1.批量读取或写入内存时要用ldm/stm指令

2.各种后缀以理解为主，不需记忆，最常见的是stmia和stmfd（ARM默认使用-满减栈）

3. 谨记：操作栈时使用相同的后缀就不会出错，不管是满栈还是空栈、增栈还是减栈-（进栈出栈都是用一样的）

2.（汇编）伪指令：

伪指令本质是不是指令（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
 

2.1 伪指令的意义：

1.伪指令不是指令（只是和指令一起写在代码中），伪指令和指令的根本区别是经过编译后会不会生成机器码
2.伪指令的意义在于指导编译过程
3.伪指令是和具体的编译器相关的，我们使用gnu工具链，因此学习gnu环境下的汇编伪指令

2.2 gnu汇编中的一些符号：

1. @用来做注释。可以在行首也可以在代码后面同一行直接跟，和C语言中//类似
2. #做注释，一般放在行首，表示这一行都是注释而不是代码
3. :以冒号结尾的是标号
4. .点号在gnu汇编中表示当前指令的地址
5. #立即数前面要加#或$，表示这是个立即数

2.3 常见的gnu伪指令：

.global_start @ 给_start外部链接属性
.section .text @ 指定当前段为代码段
.ascii（定义字符） .byte(字节) .short（2个字节） .long(4个字节) .word(4个字节) 
.quad（8个字节）   .float   .string @定义数据
.align 4 @ （2的4次方）以16字节对齐（内存地址对齐）
.balignl 16,0xabcdefgh @  对齐+填充-16字节对齐填充 
  b表示位填充；
  align表示要对齐；
  l表示long，以4字节为单位填充；
  16表示16字节对齐；
  0xabcdefgh是用来填充的原料
.equ    @类似于C中宏定义

2.4 偶尔会用到的gnu伪指令：

.end  @标识文件结束
.include  @头文件包含
.arm/.code32 @声明以下为arm指令
.thumb/.code16 @声明以下为thumb指令

2.5 最重要的几个伪指令

.ldr 大范围的地址加载指令
.adr 小范围的地址加载指令
.adrl 中等范围的地址加载指令
.nop 空操作

2.5.1  ARM中有一个ldr指令，还有一个ldr伪指令。且一般都用ldr伪指令而不用ldr指令
 ldr指令： ldr r0,#0xff（必须是合法立即数）
 伪指令：  ldr r0,=0xff（不用考虑是合法还是非法） @涉及到合法/非法立即数，涉及到ARM文字池
2.5.2  adr与ldr：
 1. adr编译时会被1条sub或add指令替代，而ldr编译时会被1条mov指令替代或者文字池方式处理；
 2. adr总是以PC为基准来表示地址，因此指令本身和运行地址有关，可以用来检测程序当前的运行地址在哪里
 3. ldr加载的地址和链接时给定的地址有关，由链接脚本决定
 4.差别：
ldr加载的地址在 链接时确定
adr加载的地址在 运行时确定