汇编基础(1)--ARM32

简介

ARM32，也称为ARM Architecture v7，是一种32位的指令集架构（ISA），由ARM公司开发并广泛应用于嵌入式系统和移动设备。ARM32是ARM体系结构中较早的版本，被许多处理器核使用，包括Cortex-A、Cortex-R和Cortex-M系列。

ARM32架构的主要特点如下：

1. 精简指令集：ARM32使用了精简指令集（RISC），指令长度固定为32位，使得指令执行更加高效。

2. 可变长度指令：ARM32指令可以是16位或32位长，因此可以灵活地进行代码密度和性能的权衡。

3. 寄存器：ARM32架构提供了一组寄存器，包括通用寄存器、程序计数器（PC）、堆栈指针（SP）等。这些寄存器在程序执行过程中扮演重要的角色。

4. 特殊模式：ARM32架构支持不同的特殊模式，如用户模式、系统模式、中断模式等，以提供对不同操作环境的支持和保护机制。

5. 条件执行：ARM32指令集支持条件执行，即指令的执行可以依赖于先前指令执行的结果和标志位的状态。

6. 异常处理：ARM32具备强大的异常处理能力，可以对外部事件（如中断、故障）做出响应，并进行适当的处理。

函数调用

在ARM32架构中，函数调用参数的传递遵循一定的规则，这些规则通常由编译器实现。下面是一般情况下的函数调用参数传递规则：

1. 前四个整型（1字长）或指针类型（32位地址）的参数通过寄存器传递，按照顺序依次使用R0、R1、R2和R3寄存器进行传递。
2. 如果有超过四个整型或指针类型的参数，额外的参数将被依次存储在栈上，从高地址到低地址。
3. 浮点参数（单精度或双精度）遵循相同的规则，但使用浮点寄存器S0、S1、S2和S3进行传递，并且多余的参数存储在栈上。
4. 如果参数的大小超过一个字长（4字节），例如结构体或数组，则会将参数的地址传递给对应的寄存器或栈上的位置，而不是直接传递参数的值。
5. 返回值通常通过R0寄存器返回，如果返回值大于一个字长，则额外的返回值将存储在R1寄存器或栈上。

寄存器

寄存器	用途	用法示例
R0-R7	通用寄存器 用于传递参数	MOV r0, #10 ：将10移动到R0寄存器
R8-R12	通用寄存器	ADD r10, r8, r9 ：将R8和R9相加并存储到R10
SP	堆栈指针	PUSH {r0, r1, r2} ：将R0、R1和R2推入堆栈
LR	链接寄存器，保存返回地址	BL subroutine ：跳转到子程序subroutine，并保存返回地址
PC	程序计数器，存储当前执行的指令地址	无
CPSR	当前程序状态寄存器，保存各种标志位和模式信息	TST r0, r1 ：对R0和R1进行按位与操作并更新标志位

寄存器	用途	示例	说明
S0	单精度浮点数	VCVTs32F32 s0, r0	将整数值r0转换为单精度浮点数，并存储到S0寄存器
S1	单精度浮点数	VADDs32 s0, s1, s2	将S1和S2寄存器中的浮点数相加，并将结果存储到S0寄存器
S2	单精度浮点数	VMULs32 s0, s1, s2	将S1和S2寄存器中的浮点数相乘，并将结果存储到S0寄存器
S3	单精度浮点数	VSUBs32 s0, s1, s2	将S1和S2寄存器中的浮点数相减，并将结果存储到S0寄存器
S4	单精度浮点数	VLDR s0, [r0]	从内存地址[r0]加载单精度浮点数，并存储到S0寄存器
S5	单精度浮点数	VSTR s0, [r0]	将S0寄存器中的单精度浮点数存储到内存地址[r0]
S6	单精度浮点数	VCMPs32 s0, s1	比较S0和S1寄存器中的浮点数，并设置标志位
S7	单精度浮点数	VCVTf32s32 s0, s1	将S1寄存器中的整数值转换为单精度浮点数，并存储到S0寄存器
S8	单精度浮点数	VABSs32 s0, s1	对S1寄存器中的浮点数取绝对值，并将结果存储到S0寄存器
S9	单精度浮点数	VNEGs32 s0, s1	对S1寄存器中的浮点数求负，并将结果存储到S0寄存器
S10	单精度浮点数	VSQRTs32 s0, s1	对S1寄存器中的浮点数进行平方根运算，并将结果存储到S0寄存器
S11	单精度浮点数	VDIVs32 s0, s1, s2	将S1寄存器中的浮点数除以S2寄存器中的浮点数，并将结果存储到S0寄存器
S12	单精度浮点数	VFMS32 s0, s1, s2, s3	执行先乘后减操作，并将结果存储到S0寄存器
S13	单精度浮点数	VMAXs32 s0, s1, s2	比较S1和S2寄存器中的浮点数，将较大值存储到S0寄存器
S14	单精度浮点数	VMINs32 s0, s1, s2	比较S1和S2寄存器中的浮点数，将较小值存储到S0寄存器
S15	单精度浮点数	VMOV s0, s1	将S1寄存器中的浮点数复制到S0寄存器

指令

指令	说明	示例
ADC	带进位相加	ADC r0, r1, r2 ：r0 = r1 + r2 (带进位)
ADD	相加	ADD r0, r1, r2 ：r0 = r1 + r2
AND	逻辑与	AND r0, r1, r2 ：r0 = r1 & r2
B	分支到另一个位置执行	B label ：无条件分支到标签为label的位置
BIC	位清除（与非）	BIC r0, r1, r2 ：r0 = r1 & ~r2
BL	分支并链接	BL subroutine ：分支到子程序subroutine，并保存返回地址
BX	分支并切换到另一个指令集状态	BX r0 ：分支到寄存器r0所指示的地址，并切换指令集状态
CMN	条件相加并更新标志位	CMN r0, r1 ：相加r0和r1并更新标志位
CMP	条件比较并更新标志位	CMP r0, #10 ：比较r0和10并更新标志位
EOR	异或操作	EOR r0, r1, r2 ：r0 = r1 ^ r2
LDM	从内存加载多个寄存器	LDMIA r0!, {r1, r2} ：从(r0)加载r1和r2，然后递增r0
LDR	从内存加载一个寄存器	LDR r0, [r1, #4] ：从(r1+4)加载数据到r0
MOV	数据移动	MOV r0, #10 ：将10移动到r0寄存器
MUL	乘法运算	MUL r0, r1, r2 ：r0 = r1 * r2
MVN	取反操作	MVN r0, r1 ：r0 = ~r1
ORR	逻辑或操作	ORR r0, r1, r2 ：r0 = r1
POP	出栈操作	POP {r0, r1, r2} ：从栈中弹出r0、r1和r2
PUSH	入栈操作	PUSH {r0, r1, r2} ：将r0、r1和r2推入栈
RSB	反向减法	RSB r0, r1, #0 ：r0 = 0 - r1
SBC	带借位减法	SBC r0, r1, r2 ：r0 = r1 - r2 - borrow
STM	存储多个寄存器到内存	STMIA r0!, {r1, r2} ：存储r1和r2到(r0)，然后递增r0
STR	存储一个寄存器到内存	STR r0, [r1, #4] ：将r0存储到(r1+4)
SUB	减法	SUB r0, r1, r2 ：r0 = r1 - r2
SWI	软中断	SWI 0x0 ：触发软中断0x0
TST	位测试操作	TST r0, r1 ：对r0和r1进行按位与操作并更新标志位

实战

参考