ARM汇编学习笔记总结

目录

一、ARM寄存器

二、ARM基本指令

三、寄存器寻址方式

四、程序中函数的实现—调用过程

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1、汇编语言是CPU执行效率最高的一门语言，一条汇编指令是唯一对应一条机器指令(二进制码)。

2、ARM汇编语言是一门低级语言，它与系统的底层打交道，直接访问底层硬件资源。

3、寄存器是CPU的组成部分，是和存储器交互的桥梁，它们可用来暂存指令、数据和地址。

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一、ARM寄存器

ARM寄存器分为2类，通用寄存器和状态寄存器。通用寄存器总共16种，分别为R0到R15；状态寄存器共2种，分别为CPSR和SPSR。

16种通用寄存器：(总个数31)

R15 别名PC（program counter）程序计数器：保存当前正在执行的指令在内存中的地址，当指令执行结束后，PC的值自动+1，即自动指向下一条即将执行的指令在内存中的位置。因为当程序通过汇编指令完成了对PC寄存器的赋值操作的时候，其实就是完成了一次无条件跳转。

R14 别名LR（linked register）链接寄存器：用于存放子程序的返回地址，它是ARM程序实现子程序调用的关键所在。

R13 别名SP（stack pointer）栈指针寄存器：用于存放堆栈的栈顶地址的。当我们进行出栈和入栈的时候，都将根据该寄存器的值来决定访问内存的位置（即出入栈的内存位置），同时在出栈和入栈操作完成后，SP寄存器的值也应该相应增加或减少。

R0－R12是普通的数据寄存器，可用于任何地方。R0-R3 常用来传入函数参数，传出函数返回值。R4-R11 常用来存放函数的局部变量。被调用函数返回之前必须恢复这些寄存器的值。R12 内部调用暂时寄存器。

2种状态寄存器：(总个数6)

CPSR（1个）状态寄存器：用于保存程序的当前状态。

SPSR（5个）备份程序状态寄存器： 异常返回后恢复异常发生时的工作状态。

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二、ARM基本指令

1.跳转指令

    B 无条件跳转      

    BL 带链接的无条件跳转 

    BX 带状态切换的无条件跳转，根据目标地址最低位切换状态

    BLX 带链接和状态切换的无条件跳转

2.数据指令

LDR：从存储器中加载数据到寄存器        ← Load

    LDR R8,[R9,#4]     R8为待加载数据的寄存器，加载值为R9+0x4所指向的存储单元 R8=*(R9+4)

STR：将寄存器的数据存储到存储器        → Store

    STR R8,[R9,#4]     将R8寄存器的数据存储到R9+0x4指向的存储单元  *(R9+4)=R8

LDM：将存储器的数据加载到一个寄存器列表        →

    LDM R0,｛R1-R3｝        将R0指向的存储单元的数据依次加载到R1,R2,R3寄存器

STM：将一个寄存器列表的数据存储到指定的存储器        ←

PUSH:入栈操作(现场保护)，将寄存器值推入堆栈

POP:出栈操作(现场恢复)，将堆栈值推出到寄存器

SWP：将寄存器与存储器之间的数据进行交换

    SWP R1, R1 [R0]                 将R1寄存器与R0指向的存储单元的内容进行交换

3.数据传送指令

    MOV：将立即数或寄存器的数据传送到目标寄存器 ←

    MOV R0, #8        R0=8

4.算术运算指令←

ADD,加法

SUB,减法

5.数据逻辑运算指令

与：AND

或：ORR

异或：EOR                                   

移位： LSL：逻辑左移←    LSR：逻辑右移←

            LSL R0,R1，#2

            LSR R0,R1，#2

6.比较指令

    CMP：比较

    CMP R0 #0         R0寄存器中的值与0比较

注：

S:Status 表示该指令的执行结果是否影响xPSR的标志位

             如：MOV R0,#0

                    MOVS R0,#0

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三、寄存器寻址方式

1.立即寻址

指令举例如下：

      SUBS R0,R0,#1                        R0 减 1 ，结果放入 R0 ，并且影响标志位

      MOV R0,#0xFF000                  将立即数 0xFF000 装入 R0 寄存器

2.寄存器寻址

指令举例如下：

      MOV R1,R2                 将 R2 的值存入 R1

      SUB R0,R1,R2            将 R1 的值减去 R2 的值，结果保存到 R0

3.寄存器间接寻址

指令举例如下：

      LDR R1,[R2]                 将 R2 指向的存储单元的数据读出保存在 R1 中

     SWP R1,R1,[R2]           将寄存器 R1 的值和 R2 指定的存储单元的内容交换，将R2的数值作                                               为一个地址，将此地址处的数值与R1中的内容交换

4.寄存器移位寻址

指令举例如下：

      MOV R0,R2,LSL #3                R2 的值左移 3 位，结果放入R0 ，即是R0=R2×8

      ANDS R1,R1,R2,LSL R3        R2 的值左移 R3 位，然后和R1相“与”操作，结果放入R1

5.基址寻址

指令举例如下：

      LDR R2,[R3,#0x0C]                 读取 R3+0x0C 地址上的存储单元的内容，放入 R2

      STR R1,[R0,#-4]!                        先 R0=R0-4 ，然后把 R1 的值寄存到 R0 指定的存储单元

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四、程序中函数的实现—调用过程

1.参数的传递只能用R0,R1,R2,R3这四个寄存器(最多只能传四个参数)。

        如果超过四个参数，后续的只能是存放在栈空间。

2.函数的返回值只能通过R0返回。如果是64bit的返回，则可以用R1(高)，R0(低)。

        超过64bit的返回值则不支持。

3.过程调用必须使用现场保护和现场恢复。

        现场保护：建议除了传递参数的那个寄存器外，其余的寄存器都进行保护。因为传递参数的寄存器本身就是给另外一个函数使用的，所以不需要保护。

        现场恢复：保护了什么就恢复什么。

4.函数返回：将要返回的值传送到R0，然后将LR传送给PC。

Func1 PROC

      PUSH {R4-R12,LR}      函数执行前进行现场保护(假设传递了四个参数)

      ...                   函数的代码(内容)

      MOV R0,<返回值>        如果有返回值的话就将返回值存至R0中

      POP {R4-R12,LR}       函数执行完后进行现场恢复

      MOV PC,LR             跳转回主调函数

      ENDP

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参考资料：

ARM汇编指令_m0_60265426的博客-CSDN博客

ARM汇编基础知识_考古学家lx(李玺)的博客-CSDN博客