汇编作业二：堆栈操作（push,pop）以及arm数据处理指令

堆栈操作

在数据结构的学习中我们已经栈是先进后出的，汇编实现方面其实是通过将寄存器中的值存储（STR）到memory中来达到push的效果，而pop则是从memory中加载（LDR）值放到寄存器中。
堆栈根据栈顶指针指向的空间是否放值（空/满），以及扩张方向（递增/递减）可分为4种类型：空递增（EA），空递减（ED），满递增（FA），满递减（FD）。ARM用的是FD类型。

FD: 满递减 <----- ARM采用的堆栈形式是: FD满递减堆栈

 PUSH X
  sp--
  x -> [sp]
  
 POP x
  [sp] -> x
  sp++

POP R1	      ;单寄存器pop
POP {R1-R3} ;多寄存器pop

代码：

调式过程截图：

单步运行到前三条MOV指令结束：

PUSH后：可见从地址0x2000021C处存储了 R0,R1,R2D的值。并且由满递减方式可以观察到存储顺序是R2,R1,R0
继续运行到POP之前：R0R1R2的值改变。

执行POP指令：R0R1R2的值回到最开始的三个MOV结果

数据处理指令

ARM指令的基本格式
 {}{S} ,  {, }

相关指令

• 数据传送指令

MOV{cond}{S} Rd, operand2 ; Rd <-- operand2
MVN{cond}{S} Rd, operand2 ; Rd <— ~operand2(取反)

• 算数运算指令

加减（乘除先略，相比加减更耗时）
ADD： Rd <— Rn + operand2
ADC： Rd <— Rn + operand2 + xPSR.C
SUB： Rd <— Rn - operand2
SBC： Rd <— Rn - operand2 - !xPSR.C 带借位的减法
RSB 逆向减法指令：
RSB：operand2 - Rn -> Rd
RSC： operand2 - Rn - !xPSR.C -> Rd 带借位的逆向减法

• 逻辑运算指令(按位)

AND： AND 与， Rn & operand2 -> Rd 按位与
ORR： OR 或， Rn | operand2 -> Rd 按位或
EOR： EOR 异或 Rn ^ operand2 -> Rd 按位异或

• 比较指令：不需要加S,直接影响xPSR中的标志位。运算结果不保存

CMP Rn, operand2; 比较Rn与operand2的大小 Rn - operand2
TST Rn, operand2 ;Rn & operand2 用来测试Rn中特定的bit位是否为1.
TEQ Rn, operand2 ; Rn ^ operand2

代码

运行结果

执行完MOV和加减法指令后的结果，可通过寄存器的值检验效果：
执行CMP指令后，C标志变为1，说明减法运算没发生借位，R3>R4:

再往后单步运行到最后，观察到R6,R8的值更新了，佐证了R3>R4,且由其值可知逻辑运算是按位来的

总结

感觉学汇编的时候更能理解机器的视角，对数据的处理主要是内存与寄存器之间的转移（加载/存储），以及在进行算数/逻辑运算的时候看到的都是二进制的01，比较指令其实也是在进行算术运算或逻辑运算。这些简单的运算加上堆栈操作，函数的效果就达到了。