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ARM

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ARM课程相关笔记
等会贴一个文件代码,说实话这个csdn上的主题不是特别好康 ) (

第1章 嵌入式系统基础

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1.1 嵌入式系统简介

定义：

理解：嵌入式系统核心就定制硬、软件。

组成：

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硬件

嵌入式系统的硬件包括：核心处理器、外围电路 和 外部设备三部分，如下图所示：

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核心处理器

嵌入式微处理器可以采用 冯.诺依曼体系结构 和 哈佛体系结构；指令系统可以采用 精简指令集系统 和 复杂指令集 系统。

结构

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指令集

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软件

由嵌入式操作系统和嵌入式应用软件两大部分组成。

需要注意嵌入式系统和嵌入式操作系统是两个东西

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有 的版本将应用程序接口 API 归属于 OS 层，就是按照 三层来 划分的。

特点

分类

1.2 嵌入式处理器

（1）嵌入式微处理器（MPU）

（2）嵌入式微控制器（MCU）

和嵌入式微处理器相比：微控制器的最大特点是单片化

（3）嵌入式DSP处理器 DSP 处理器是专门用于信号处理方面的处理器

（4）SOC片上系统 SOC最大特点是实现了软/硬件的无缝结合，直接在处理器芯片内部嵌入操作系统代码模块。

1.3 嵌入式系统开发环境

1.4 嵌入式操作系统

嵌入式操作系统可分为：实时操作系统 和 非实时操作系统。

按实时性的要求，可分为：

  • 软实时系统
  • 硬实时系统

按任务是否可被抢占，分为

  • 可抢占型系统
  • 不可抢占型系统

第2章 ARM处理器及系统结构

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2.1 ARM 处理器简介

ARM（Advanced RISC Machines）有 3 种含义：

  • 它是一个公司的名称;

  • 是一类微处理器的通称;

  • 还是一种技术的名称。

是专门从事基于 RISC 技术芯片开发的公司

优点

① 体积小、功耗低、低成本、高性能；

② 支持 Thumb（16位）/ARM（32位）双指令集，能 很好地兼容 8位/16位 器件；

③ 大量使用 寄存器，指令执行速度更快；

④ 大多数数据操作都在寄存器中完成；

⑤ 寻址方式灵活简单，执行效率高；

⑥ 指令长度固定

Thumb指令集: Thumb指令可以看做是ARM指令压缩形式的子集，是针对代码密度的问题而提出的，它具有16为的代码密度。
使得ARM可以处理16位指令,也能执行32位指令

代码密度

2.2 ARM 处理器系列

2.2.1 系列

一、ARMv4

二、ARMv4T

ARMv4T增加了16-bit Thumb 指令集

三、ARMv5TE

并在ARM指令集体系结构上扩展了增强的DSP 指令集:

四、ARMv5TEJ

增加了Jazelle扩展以支持Java 加速技术（处理器指令层对JAVA加速）。

五、ARMv6

SIMD扩展

Thumb-2和TrustZone 技术

六、ARMv7

ARMv7 定义了 3 种 不 同 的 处 理 器 配 置 （ processor profiles）:

•Profile A是面向复杂、基于虚拟内存的OS和应用的

•Profile R是针对实时系统的

•Profile M是针对低成本应用的优化的微控制器

七、ARMv8

2011年11月，ARM公司发布了新一代处理器架构ARM V8，ARM的首个64位架构。

ARM处理器指令集的特点 ARM内核不是一个纯粹的RISC体系结构，ARM指令集 与纯粹的RISC的定义有以下几个不同。

① 一些特定指令的周期数可变，并不是每条ARM指令都是单周期的。

② 内嵌的桶形移位器产生了更为复杂的指令，扩展了指令的 功能，因此改善了内核的性能。

③ 支持16位的Thumb指令集，提高了代码密度。

④ 支持条件执行：每条指令都可以设置一个执行条件，只有 条件满足时才执行。

⑤ 增强指令：一些功能强大的数字信号处理指令被加入到 ARM指令集中

2.2.2 ARM体系结构的演变

  • arm7 代码密度高并兼容16位的Thumb指令集；

  • arm9 采用 5级指令流水线。存储器系统根据 （改进型）哈弗体系结构（程序和数据空间独立的体系结构） 重新设计，区分了 数据总线 和 指令总线

    我目前看到的资料ARM9的5条流水线是最多的,但是有说7条的,这个还有待考证

​ MPU支持实时操作系统；

  • ARM9E 支持DSP指令集，适合于需要高速数字信号处理的场合；(有一张ppt说明了命名的规则)
  • ARM10E 6条流水线
  • ARM 11 内核有8级流水线

2.3 ARM9 处理器内核

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2.3.1 ARM9系列MCU

一、ARM9TDMI

ARM9TDMI使用哈弗结构，通过cache可以同时读取指令和数据。

流水线从ARM7TDMI的 3级 增加到 5级。

二、ARM920T

三、ARM940T

2.3.2 流水线

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:01 .500 :02 .500 :03 .500 :04 .500 :05 .500 :06 取址fetch 译码decode 执行execute 缓存 回写 B section 5级指令流水线（ppt没给只好自己画了请忽略下面的时间线）

…还是网上的图比较给力

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[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-BtlkNpCZ-1616828615683)(C:\Users\24482\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210323213217223.png)]

书上居然有…

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2.4 ARM 处理器工作状态 2种

2种工作状态

分别为ARM指令集和Thumb指令

其中ARM指令集 为32位（字）长度，具有最完整的功能；Thumb指令集为 16位（半字）长度，能实现ARM指令集的大部分功能

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ARM指令集与Thumb指令集不能同时混合使用。

使用BX分支指令将ARM内核的操作 状态在ARM和Thumb之间进行切换

2.5 ARM 处理器运行模式 7种

（1）用户模式（USR）： 正常程序执行模式，大部分任务执行在这种模式下。 用户模式是用户程序的工作模式。该没有权限去操作其它硬件资源，也不能切换到其它模式下。

（2）系统模式（SYS）： 系统模式是特权模式，不受用户模式的限制。用户模式和系统模式共用一套寄存器，但比用户模式有更高的权限， 可以访问所有系统资源及进行模式切换。

（3）一般中断模式（IRQ）： 一般中断模式也叫通用中断模式，用于处理一般的中断请求，通常在硬件产生中断信号之后自动进入该模式，该模式为特权模式，可以自由访问系统硬件资源。

（4）快速中断模式（FIQ）： 快速中断模式是相对一般中断模式而言的，它是用来处理对时间要求比较紧急的中断请求，主要用于高速数据传输及通道处理中，其中断优先级相对普通中断更高。

（5）管理模式（Supervisor，SVC） ： 管理模式是CPU上电后默认模式，因此在该模式下主要 用来做系统的初始化，软中断处理也在该模式下。系统复位或开机、软中断时进入到SVC模式下。

（6）中止模式（ABT）： 中止模式用于支持虚拟内存或存储器保护，当用户程序 访问非法地址，没有权限读取的内存地址时，会进入该模式。

（7）未定义模式（UND）： CPU在指令的译码阶段不能识别该指令操作时，会进入 未定义模式，进行未定义陷阱处理。

软中断和硬中断相关知识可参考以下链接1

  • 特权模式 除用户模式外的其它6种处理器模式称为特权模式 （Privileged Modes）。在特权模式下，程序可以访问所有的系统资源，也可以任意的进行处理器模式切换。 只有在特权模式下才允许对当前程序状态寄存器（CPSR） 的所有控制位直接进行读/写访问，而在非特权模式下只允许 对CPSR的控制位进行间接访问（SWI方式）。

SWI中断指令2

  • 异常模式 特权模式中除系统模式之外的其他5种模式又统称为异常 模式。它们除了可以通过在特权下的程序切换进入外，也可 以由特定的异常进入。其中管理模式也称为超级用户模式， 是为操作系统提供软中断的特有模式。 大多数的用户程序运行在用户模式下。当处理器工作在 用户模式时，需要进行处理器模式切换时，应用程序可以产 生异常处理，在异常处理过程中进行处理器模式切换。这种体系结构可以使操作系统控制整个系统资源的使用。

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2.6 ARM 寄存器

37个用户可见寄存器

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通用寄存器

（1）未分组寄存器，包括 R0~R7； 在所有处理器模式下对于每一个未分组寄存器来说，指 的都是同一个物理寄存器。

（2）分组寄存器，包括 R8~R14。 它们每一个访问的物理寄存器取决于当前的处理器模式。

值得记忆的有名字的寄存器

SP -> 中用户模式和系统模式共用一个，每种异常模式都有专用的R13寄存器。说ARM处理器允许用户程序有6个不同的堆栈空间

LR ->

(1)在各种模式下，R14用来保存子程序的返回地址。当一 条BL或者BLX指令执行子程序调用时，R14设为子程序的返回地址。

BL: 带链接的跳转。 首先将当前指令的下一条指令地址保存在LR寄存器，然后跳转的lable。通常用于调用子程序，可通过在子程序的尾部添加mov pc, lr 返回。

更具体的汇编指令在第二章番外章 汇编指令

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(2)当发生异常时，相关异常模式下的R14就设为异常返回地 址。异常的返回地址与子程序的返回类似。区别在于有些 异常有一个小常量的偏移。

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PC

在ARM状态，位[1:0]为0，位[31:2]保存PC。在Thumb状态，位[0]为0，位[31:1]保存PC。

bit[m:n]表示从第n位到第m位

程序计数器R15（即PC）总是指向**“正在取指”的指令，而不是指向“正在执行”**的指令或正在“译码”的指令。

不再是PC+“1”

PC总是指向第3条指令，或者说PC总是指向当前正 在执行的指令地址再加2条指令的地址
具体区别看是ARM状态还是Thumb状态

状态寄存器

  • cpsr
    （CPSR）可以在任何处理器模式下被访问

  • spsr

每一种异常器模式下，都有一个专用的物理寄存器做 备份程序状态寄存器（SPSR： SavedProgram Status Register ）。当特定的异常中断发生时，这个物理寄存器 负责存放当前程序状态寄存器的内容。当异常处理程序返 回时，再将其内容恢复到当前程序状态寄存器。

标志位

  • 条件标志位

这些条件标志位会根据程序中的算数指令或逻辑指令的 执行结果进行改变，而且这些条件标志位可由大多数指令检 测以决定指令是否执行。

  • Q标志位（了解）
  • 控制位

ARM与Thumb的寄存器

ARM状态寄存器与Thumb状态寄存器有如下的关系：

① Thumb状态R0 ~ R7与ARM状态R0 ~ R7相同。

② Thumb状态CPSR（无SPSR）与ARM状态CPSR相同。 由于Thumb指令集不包含MSR和MRS指令，如果用户 需要修改CPSR的任何标志位，必须回到ARM模式。

③ Thumb状态SP映射到ARM状态R13；

④ Thumb状态LR映射到ARM状态R14；

⑤ Thumb状态PC映射到ARM状态R15（PC）

注意：所有的异常处理都是在ARM状态下执行的，在Thumb 状态下，如果有任何中断或者异常标志出现，那么处理器就 会自动切换到ARM状态去进行异常处理，当异常处理完毕返 回时，处理器又会自动切换返回到Thumb状态，状态切换过 程如下图所示。

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寄存器 R8~R12为高端寄存器。

Thumb状态中访问高端寄存器

MOV、ADD、CMP才能访问高端寄存器

2.7 ARM 存储系统

采用冯诺依曼体系,指令和数据共用一条32位数据线
只有装载、存储和交换指令可访问存储器中的数据。

在大端模式下，一个字的高地址放的是数据的低位；而在小端模式下，数据的低位放在内存中低地址。

ARM指令集不包含任何直接选择大小端存储器格式的指令
基于ARM的芯片可以通过硬件配置
对于S3C2440是通过软件来指定存储器格式的

存储器映射I/O

基于ARM内核的芯片具有许多的外设，这些外设访问的 标准方法是使用存储器映射的I/O（存储器统一编址），为外设的每个寄存器都分配一个地址。

2.8 中断和异常的基本概念（不考）

2.9 ARM 的异常 7种

ARM异常与中断不做严格意义上的区别。

ARM处理器可以响应的中断（异常）有：中断、快中断、 复位中断、软中断异常、预取指令中止异常、数据中止异常 和 未定义指令异常 7 种

2.9.1 ARM的中断（异常）向量表

公共入口设置的必要性 记得当时讲的是堆栈

ARM有低端和高端两种向量表

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2.9.2 ARM异常响应

一、进入异常 在异常发生后，ARM内核会作以下工作：

  1. 在适当的LR中保存下一条指令的地址，当异常入口来自： 无论是ARM状态还是Thumb状态，ARM都将当前运行指令地址加4或加8复制(取决于异常的类型) 到LR中；

  2. 把当前程序状态寄存器（CPSR）中的内容保存到模式私 有寄存器SPSR中；2.9 ARM的中断（异常）

  3. 将寄存器CPSR中的MODE域设置为中断（异常）应进入 的运行模式；

  4. 对CPSR的I位和F位进行相应的设置，以防止再次响应同 一个中断请求。

  5. 强制PC从相关的异常向量处取指，即到中断向量表中获 取中断向量，转向用户所编写的中断（异常）服务程序。 注：异常总是在ARM状态中进行处理。当处理器处于 Thumb状态时发生了异常，在异常向量地址装入PC时，会 自动切换到ARM状态。

二、异常返回
当异常结束时，异常处理程序必须做如下处理：

  1. 将SPSR的值复制回CPSR
  2. 将LR中的值减去偏移量后存入PC，偏移量根据异常
    的类型而有所不同。

另一个东西+4或者+8根据流水线来决定,

有回写就是-8

无回写就是-4

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程序执行时，PC的初值为程序第一条指令的地址

第2章 番外 汇编指令

MRS MSR

  1. MRS：M—move，R—表示通用寄存器，S—表示特殊寄存器，
  2. CPSID I：快速屏蔽中断，所有中断（除NMI，复位中断，还有硬件中断）
  3. BX LR：返回LR

ldr命令：把数据从内存加载到寄存器。

str命令：把数据从寄存器保存到内存。

第3章 ARM指令集

1、ARM指令集简介

一、用助记符表示的ARM指令

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所有的指令长度 都是32位 ，并且大多数指令都在一个单独指令周期内执行。

  • 指令是条件执行的;

  • ARM微处理器的指令集是加载/存储型的；

  • 在多寄存器操作指令中一次最多可以完成 16个寄存器的数据传送

指令ADDEQS R0,R1,#8；

执行结果：R0 = R1+ 8

不带S，计算结果不影响CPSR寄存器。

加上后缀EQ，表示“满足条件相等则跳转”

二、指令的机器码

用32位的二进制数表示

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三、指令的可选后缀
  1. S 后缀 指令中使用S后缀时，指令执行后程序状态寄存器的条件标 志位将被刷新

2） ! 后缀 如果指令地址表达式中含！

​ 基址寄存器中的值（指令执行后）＝指令执行前的值＋地址偏移量

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3）B后缀 B后缀的含义是：指令所涉及的数据是一个字节，

image-20210324185508091

ARM 指令可以分为：

分支指令

数据处理指令

存储访问指令

协处理器指令

杂项指令五类

2、ARM指令寻址方式

这个图很重要

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3.2.1 立即数寻址 8位位图法很重要

如何判断该立即数是否合法

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8位位图

operand2的常数表达式有如下规定：“该常数必须对应8位位图，即常数是由一个8位的常数循环右移偶数位得到的。

我们可以从图片中看出：一条指令的后 12 位（bit 11~0），是指令中立即数占用的位数。其中这 12 位又分为两部分：前 7～0 位是数值部分；后 11～8 位是前 7～0 位要进行移位操作的移位数。3

如果一个立即数小于 0xFF（255）那么直接用前 7～0 位表示即可，此时不用移位，11～8 位的 Rotate_imm 等于 0。

如果前八位 immed_8 的数值大于 255，那么就看这个数是否能有 immed_8 中的某个数移位 2*Rotate_imm 位形成的。如果能，那么就是合法立即数；否则非法。

记得一定是移位偶数个

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嘿我悟了

判断小技巧3
快速判断一个数是不是有效立即数的方法是看从左至右0的个数是否为偶数

我来解释一下：比如上面那个 #0x0000f200，其中我们猜测 Immed_8 为 1111 | 0010，这个数右边还有 0000 | 0000 |，是偶数个 0，因此是有效立即数。而我们看 0x132，我们猜测 Immed_8 为 1001 | 1001，右边只有一个 0，因此不是有效立即数。

==这个题要使得偏移量最小!!!==真尼玛阴间

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由机器码得到4800 并且偏移量最小
C48固然可以,但是偏移量是24

1011 0001 0010 右移 22 位变成 10|01 00|01 00|10 00|00 00|00 00
                                       4     8     0     0

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A: 0001|0011|0010   奇数
B: 0010|0110|0100   偶数
C: 0010|0110|0110   奇数
D: 0100|1100|1000   奇数

给定立即数0x00012800，求立即寻址时，指令的低12位是什么？4

可以看到，这个题目是例1的反向求解，已知立即数求指令

首先，将立即数转换为二进制0000 | 0000 | 0000 | 0001 | 0010 | 1000 | 0000 | 0000

第二步，将二进制中的关键8位提取出来，因为循环移位必定是移动偶数位的，所以我们提取的时候要保证我们找的关键8位在原二进制中是处于偶数位的

因此在这里我们提取的是01 | 0010 | 10，而不是1 | 0010 | 100（这里的|对应原二进制|的位置，便于读者观察），关键8位的16进制表示为0x4a

第三步，将提取出来的关键8位放到二进制的最右边，构成一个待移动二进制串
0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0100 | 1010

第四步，对第三步的待移动二进制串进行循环右移操作，使得循环右移后的结果与原二进制串一致，记录移动的位数，即
0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0000 | 0100 | 1010 循环右移 => 0000 | 0000 | 0000 | 0001 | 0010 | 1000 | 0000 | 0000

得移动位数为22位，等于0xb * 2

第五步，合并第二步得到的关键8位和第四步的移动位数，为0xb4a

3.2.2 寄存器寻址

3.2.3 寄存器移位寻址

  • 寄存器移位寻址

image-20210325214229288

  • 第二操作数移位方式

当第二操作数为寄存器型时，在执行寄存器寻址操作时，也可以对第二操作数寄存器进行移位，此时第二操作数形式为： ADD Rd, Rn, Rm，{shift} 其中： ➢Rm 称为第二操作数寄存器

LSL 逻辑左移 空出的最低有效位用0填充。

LSR 逻辑右移 空出的最高有效位用0填充。

ASL 算术左移 LSL同

ASR 算术右移 如果源操作数是正数，空出的最高有效位用0填充，如果是负数 用1填充。

ROR 循环右移

RRX 带扩展的循环右移 将寄存器的内容循环右移1位，空位用原来C标志位填充

  • 第二操作数的移位位数

可有立即数或是寄存器给出

3.2.4 寄存器间接寻址

操作数本身存放在存储器中

3.2.5 基址变址寻址

image-20210325215018576

image-20210325215823092

  • 前变址

    先基址+偏址，生成操作数地址，再做指令指定的操作

    STR r0,[r1,#12]

  • 自动变址

    先基址+偏移，生成操作数地址，做指令指定的操作。然后自动修改基址寄存器。

    LDR R0，[R1，＃4]！ //这里有感叹号

  • 后变址寻址

    基址寄存器不加偏移作为操作数地址。

    完成指令操作后，用(基址+偏移)的值修改基址寄存器。

     STR r0,[r1],#12 // 注意[]位置

3.2.6 多寄存器寻址

用一条指令最多可传送16个通用寄存 器的值。连续的寄存器间用“-”连接，否则用“ ， ”

对于所有LDM/STM指令而言，寄存器序号低的，在低地址单元，序号大的在高地址单元！

即LR等先于R0等入栈出栈

3.2.7 堆栈寻址

LDMIA/STMIA Increment After(先传送，后地址加4)
LDMIB/STMIB Increment Before(先地址加4 ,后传送)
LDMDA/STMDA Decrement After(先传送，后地址减4)
LDMDB/STMDB Decrement Before (先地址减4,后传送)

满递增堆栈FA(Full Ascending)：堆栈指针指向最后压 入的数据，且由低地址向高地址生长。

满递减堆栈FD(Full Descending ） ：堆栈指针指向最后 压入的数据，且由高地址向低地址生长。

空递增堆栈EA(Empty Ascending)：堆栈指针指向下一 个将要放入数据的空位置，且由低地址向高地址生长。

空递减堆栈ED(Empty Descending)：堆栈指针指向下一 个将要放入数据的空位置，且由高地址向低地址生长。

重点在D和A上

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注意入栈出栈第一个操作数是多少

3.2.8 相对寻址

好像不是很重要来着唉嘿

3、ARM指令集

3.3.1 分支指令

跳转指令 B 及带连接的跳转指令 BL

  • 一种是使用分支转移指令直接跳转；

  • 另一种则是直接向PC寄存器赋值来实现跳转。

    ARM_第35张图片

写汇编程序时，可以跳转到一个绝对地址，

B 0x1234

编译器会把该绝对地址转换为相对地址放入指令中

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signed_immed_24 间接提供目标地址，真正的目标地址是由处理器根据这个有符号数和当前的PC值计算出来的。

具体计算为：先将 signed_immed_24 左移两位（即具有26位的偏移量），并扩展为32位有符号数，然后再将这32位有符号数与 PC 的当前值相加，得到实际的跳转地址。
因此B 和 BL 指令转移的偏移量为 26 位，即转移的跨度为前后 32MB 地址空间。

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所以这个题的偏移量是0，流水线的缘故

带状态切换的跳转指令BX

BX 指令的格式为： BX{} Rm
• cond表示指令执行条件
• Rm[0]为1时，强制程序从ARM指令状态跳转到Thumb指令状态。
• Rm[0]为0时，强制程序从Thumb 指令状态跳转到ARM指令状态。
• 功能: 跳转到指令中所指定的目标地址，并实现状态切换
• Rm寄存器，值是绝对地址值，不是偏移量，在指令执行后，Rm中的地址值与#0XFFFF FFFE 进行 “与” 运算，再被复制到程序计数器PC。

把除了最后一位的其他位置1有什么用

•（T<-Rm[0]）

下图为 CPSR

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-LpqbTWZR-1616828615699)(C:\Users\24482\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210326164922581.png)]

3.3.2 数据处理指令

1、ARM数据处理指令的功能
主要完成寄存器中数据的算术和逻辑运算操作。
2、ARM数据处理指令的特点
• 操作数来源：所有的操作数要么来自寄存器，要么来自立即数，不会来自存储器。
• 操作结果：如果有结果，则结果一定是为32位宽、或64位宽（长乘法指令），并且放在一个或两个寄存器中，不会写入存储器。
• 有第二个操作数（除了乘法指令） Operand2 ：切记其三种形式：立即数、寄存器、寄存器移位。
• 乘法指令的操作数：全部是寄存器。

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数据处理指令对程序状态寄存器CPSR的影响:

比较指令 （CMP和CMN）

测试指令 (TST和TEQ) 不需要后缀S，它们总会直接影响CPSR中的状态标志。

关于恢复CPSR原值问题：
如果指令带有S后缀（除了比较指令以外），同时又以PC为目标寄存器进行操作:
• 在异常模式下：则操作的同时从SPSR恢复CPSR

用户和系统模式下无spsr

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不可以因为不符合8位位图

流程

要注意是否是PC的操作

ARM_第41张图片

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不行,因为有进位的要求

逆(反)向减法指令

RSB——逆(反)向减法指令

指令格式：RSB{cond}{S} Rd，Rn，operand2

RSB指令用operand2减去寄存器Rn，结果保存到Rd中

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设置原因:

op2不可为立即数

乘法

指令格式：

MUL指令将Rm和Rs中的值相乘，结果的低32位保存到 Rd中。 注：Rd ≠ Rm (不能是一样的)

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且PC不可以

MUL——32位乘法指令

MUL{cond}{S} Rd，Rm，Rs;Rd←Rm*Rs

MLA——32位乘加指令

MLA{cond}{S} Rd，Rm，Rs，Rn; Rd←Rm*Rs+Rn

UMULL—64位无符号乘法指令

UMULL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rs； RdHi, RdLo← Rm*Rs
低32位保存到RdLo中，高32位保存到RdHi中

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UMLAL—64位无符号乘加指令

UMLAL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rs；RdHi, RdLo← Rm*Rs+ RdHi, RdLo
64位乘积与RdHi、RdLo相加

SMULL—64位有符号乘法指令

SMULL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rs； RdHi, RdLo← Rm*Rs

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SMLAL—64位有符号乘加指令

SMLAL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rs； RdHi, RdLo← Rm*Rs+ RdHi, RdLo

暂时没有很懂有符号和无符号的CPSR区别

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逻辑运算指令

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AND{cond}{S} Rd，Rn，operand2; OP2 AND Rn  ->  Rd

ORR{cond}{S} Rd，Rn，operand2; OP2 OR Rn  ->  Rd

EOR{cond}{S} Rd，Rn，operand2; 异或

BIC{cond}{S} Rd，Rn，operand2
;BIC指令将寄存器Rn的值与operand2的值的反码按位逻
;辑“与”操作，结果保存到Rd中。
MOV

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CMP
CMP{cond} Rn，operand2;

但不存储运算结果，只根据操作的结果更新CPSR中的相应条件标志

CMP指令与SUBS指令的区别

是否保存结果

CMN
CMN指令将寄存器Rn的值减去operand2的负数（即加上operand2的值)
CMN R0，#-1 也不可以,其-1的补码是不可以当作立即数的

什么时候是补码 负数的存在形式就是补码

TST 按位与
TST{cond} Rn，operand2;

TST R0，#0x01 ；判断R0的最低位是否为0

TEQ 按位异或

3.3.3 存储器访问指令

由于ARM处理器对外设寄存器、I/O映射空间与存储器统一编址因此，对外围设备的I/O操作也用此类指令。

  • LDR和STR，单寄存器加载/存储指令
  • LDM和STM，多寄存器加载/存储指令 16个
  • SWP，寄存器和存储器数据交换指令
3.3.3.1 单寄存器的存取指令

寄存器和存储器间传
送单个字节和字的最灵活方式

  • 单字和无符号字节的加载/存储指令
  • 半字和有符号字节的加载/存储指令

有符号数和无符号数的扩展
无符号数添 0

ARM_第50张图片

ARM_第51张图片

单字和无符号字节的加载/存储指令

T是特权模式下把他当作用户模式

什么是特权模式

用于存储器保护 避免越界操作,因为用户模式的限制比较多

半字和有符号字节的加载／存储指令

ARM_第52张图片

3.3.3.2 多寄存器的存取指令

spsr作用

3.3.4 协处理器指令

3.3.5 杂项指令

ARM_第53张图片

参考文献

如果链接失效还请麻烦各位自己找寻下相关消息~ :happy:

SWI

ARM 立即寻址之立即数的形成 —— 如何判断有效立即数

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软硬中断的相关知识

SWI

ARM 立即寻址之立即数的形成 —— 如何判断有效立即数

一个立即数寻址的题目

  1. https://blog.csdn.net/ll148305879/article/details/90902282?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522161651054116780261931023%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=161651054116780261931023&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allfirst_rank_v2~rank_v29-2-90902282.pc_search_result_cache&utm_term=%E8%BD%AF%E4%B8%AD%E6%96%AD%E5%92%8C%E7%A1%AC%E4%B8%AD%E6%96%AD%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB
    软硬中断的相关知识 ↩︎

  2. https://blog.csdn.net/zqixiao_09/article/details/50776191?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522161651119016780269888720%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=161651119016780269888720&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allfirst_rank_v2~rank_v29-2-50776191.pc_search_result_cache&utm_term=swi ↩︎

  3. https://blog.csdn.net/sinat_41104353/article/details/83097466?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522161667555916780274187148%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=161667555916780274187148&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2allfirst_rank_v2~rank_v29-1-83097466.pc_search_result_cache&utm_term=ARM%E7%AB%8B%E5%8D%B3%E6%95%B0%E5%AF%BB%E5%9D%80 ↩︎ ↩︎

  4. https://blog.csdn.net/qq_35544379/article/details/105006517 ↩︎

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