汇编语言--ARM汇编

ARM汇编指令总结

目的

总结目的是为了看懂ARM返汇编程序含义。如果是抱着来看这篇blog的盆友，希望可以帮到你们；如果有错误，请多指出。谢谢！

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ARM指令的一般格式

arm指令字长为固定的32位。一条典型的arm指令编码格式如下：

一条典型的ARM指令语法格式如下所示：

参数
opcode:指令操作符编码

cond:决定指令的操作是否影响CPSR的值

S：决定指令操作是否影响CPSR的值

Rd：目标寄存器编码

Rn：包含第1个操作数的寄存器编码

shifter_operand表示第2个操作数

汇编指令执行条件

大多数ARM指令都可以条件执行，即根据cpsr寄存器中的条件标志位决定是否执行该指令：如果条件不满足，该指令相当于一条nop执行。

每条ARM指令包含4位条件码域，这表明可以定义16个执行条件。这16个条件码和他们的助记符（标记）如下：

操作数的运算处理方式

一共有下面9种格式：

• [< Rn>, #+/-]
• [< Rn>, +/-< Rm>]
• [< Rn>, +/-< Rm>, < shift>#]
• [< Rn>, #+/-]!
• [< Rn>, +/-< Rm>]!
• [< Rn>, +/-< Rm>, < shift>#]!
• [< Rn>], #+/-
• [< Rn>], +/-< Rm>
• [< Rn>], +/-< Rm>, < shift>#

总结一下我们可以对上面格式分类：例如:1~3为一类，4~6为一类，7~9为一类。同样的，我们也可以这样分类：1，4，7为一类，2，5，8为一类，3，6，9为一类。

例子示范

通过举例子来说明各个类型的意义。

----------------[< Rn>, #+/-<offset_12>]：---------------

LDR R0，[R1, #4] //将内存单元R1+4中的字读取到R0寄存器中。

-------------------[< Rn>, +/-< Rm>]：-------------------
LDR R0,[R1,R2]      //将内存单元R1+R2中的字读取到R0寄存器中

----------[< Rn>, +/-< Rm>, < shift>#<offset_imm>]------
LDR R0,[R1,R2, LSL #2] //将地址单元{R1+R2*4}中的数据读取到R0中

-----------------[< Rn>, #+/-<offset_12>]!--------------
LDR R0,[R1, #4] //将内存单元R1+4中的字读取到R0寄存器中
                    //同时R1=R1+4

---------------------[< Rn>, +/-< Rm>]!-----------------
LDR R0,[R1, R2]!    //将内存单元(R1, R2)中的字读取到R0寄存器中
                    //同时R1=R1+R2

---------[< Rn>, +/-< Rm>, < shift>#<offset_imm>]!------
LDR R0,[R1, R2, LSL #2]! //将内存单元(R1+R2*4)中的数据读取到R0寄存器中
                            //同时R1=R1+R2*4

------------------[< Rn>], #+/-<offset_12>--------------
LDR R0, [R1], #4 //将地址为R1的内存单元数据读取到R0中
                    //然后R1=R1+4

----------------------[< Rn>], +/-< Rm>-----------------
LDR R0, [R1], R2    //将地址为R1的内存单元数据读取到R0中
                    //然后R1=R1+R2

---------[< Rn>], +/-< Rm>, < shift>#<offset_imm>-------
LDR R0, [R1], R2, LSL #2 //将地址为R1的内存单元数据读取到R0中
                            //然后R1=R1+R2*4          

CPRS各位介绍

CPRS为状态寄存器，下面他各位的功能和代表的含义

.word

.word expression就是在当前位置放一个word型的值，这个值就是expression

例子示范

_rWTCON: 
.word 0x15300000  //就是在当前地址，即_rWTCON处放一个值0x15300000 

.macro

宏定义

参数

宏名称 .MACRO [形式参数]
        ........
        宏定义语句
        ........
        .ENDM

例子示范

SWAP_REG   .MACRO   REG1,REG2   ; swap registers
          XCH   A, REG1
          XCH   A, REG2
          XCH   A, REG1
          .ENDM

.global

告诉编译器后续跟的是一个全局可见的名字[可能是变量，也可以是函数名]

.type

.type：用来指定一个符号的类型是函数类型或者是对象类型, 对象类型一般是数据, 格式如下:
.type 符号, 类型描述

@

这个是 GNU 汇编的规范. 就是注释.

A

add

加指令

例子示范

add r1,r2,#1 //表示r1=r2+1， 即寄存器r1的值等于寄存器r2的值加上1

adr和adrl

adr伪指令将基于PC相对偏移的地址值或基于寄存器相对偏移的地址值读取到寄存器中。adrl伪指令比adr伪指令可以读取更大范围的地址，其他功能一样。

参数

ADR伪指令格式 ：ADR{cond}  register, expr
ADRL伪指令格式：ADRL{cond}  register, expr

例子示范

adr    r2, mem_cfg_val  //存储相对位置
adr    r1, mem_cfg_val  //存储相对位置

mem_cfg_val:
    ...

align

.align的作用在于对指令或者数据的存放地址进行对齐，有些CPU架构要求固定的指令长度并且存放地址相对于2的幂指数圆整，否则程序无法正常运行，比如ARM。

参考：
http://blog.csdn.net/xingyu19871124/article/details/7333622

B

b和bl

相对跳转指令。两条指令不同之处在于bl指令除了跳转之外，还将返回地址（bl的下一条指定的地址）保存在lr寄存器中。

例子示范

b fun1

fun1:
    .....

bic

bic（位清除）指令对 Rn 中的值 和 Operand2 值的反码按位进行逻辑“与”运算

BIC    R1,  R1,   #0x0F
#将R1 低4位清0

C

D

E

equ

equ是类似于宏的作用，相当于#define。

例子示范

.equ        MEM_CTL_BASE,       0x48000000

F

G

H

I

J

K

L

long

.long:定义4字节数据，

例子示范

.long 0x12345678,23876565

ldr

这个指令是一个伪指令，他不是真实存在的指令，编辑器会把它扩展成真正的指令。

ldr指令从内存中读取数据到寄存器。

例子示范

ldr r1,=4096    //r1 = 4096

ldr r1,[r2,#4] //将地址为r2+4的内存单元数据读取到r1中去
ldr r1,[r2]     //将地址为r2的内存单元位数据读取到r1中去
ldr r1,[r2],#4 //将地址为r2的内存单元的数据读取到r1中，然后r2=r2+4

ldm

ldm{cond} {!} < register list> {^}

批量访问内存，内存中批量读取数据到寄存器。从< rn> 对应的内存块中取出数据，写入 < register list>这些寄存器。

参数

• {cond}表示指定执行条件

• 表示内存变化的模式：

  1. ia(increment after):事后递增方式
  2. ib(increment before):事先递增方式
  3. da(decrement after):事后递减方式
  4. db(decrement before):事先递减方式
• < rn>中保存着内存的地址，
• {!}加上了感叹号，指令执行后，rn的值会更新，等于下一个内存单元地址。
• < register list>表示寄存器列表，指令中寄存器列表和内存单元对应关系为：编号低得寄存器对应内存中得低地址单元，编号高的寄存器对应内存中的高地址单元。
• {^}有两个含义：如果< register list>中有pc寄存器，它表示指令执行之后，spsr寄存器的值将自动复制到cpsr寄存器中–这常用于从中断处理函数中返回；如果< register list>中没有pc寄存器，{^}表示操作的是用户模式下的寄存器，而不是当前特权模式的寄存器。

例子示范

ldmia sp!,{r0-r12,pc}

//中断返回，“^”表示将spsr的值复制到cpsr
//于是从irq模式返回被中断的工作模式
//“！”使得指令执行后，sp=sp+14*4

M

mov

mov指令可以把一个寄存器的值赋给另一个寄存器，或者把一个常数赋值给寄存器。

例子示范

mov r1,r2   //r1 = r2
mov r1,#4096 //r1 = 4096

msr和mrs

程序状态寄存器访问指令。

ARM处理器中有一个程序状态寄存器（cpsr），他用来控制处理器的工作模式，设置中断的总开关。

例子示范

msr cpsr，r0 //复制r0到cpsr中
mrs r0，cpsr //复制cpsr到r0中

mcr和mrc

MCR指令将ARM处理器的寄存器中的数据传送到协处理器的寄存器中。如果协处理器不能成功地执行该操作，将产生未定义的指令异常中断。

MRC指令将协处理器的寄存器中数值传送到ARM处理器的寄存器中。如果协处理器不能成功地执行该操作，将产生未定义的指令异常中断。

格式

MCR{<cond>} p15, 0, <Rd>, <CRn>, <CRm>{,<opcode_2>}

MRC{<cond>} p15, 0, <Rd>, <CRn>, <CRm>{,<opcode_2>}

参数

1. 为指令执行的条件码。当忽略时指令为无条件执行。MCR2中，为Ob1111,指令为无条件执行指令。

2. 为协处理器将执行的操作的操作码。对于CP15协处理器来说， 永远为0b000,当不为0b000时，该指令操作结果不可预知。

3. 作为元寄存器的ARM寄存器，其值被传送到得协处理器寄存器中。

4. 不能为PC，当其为PC时，指令操作结果不可预知。

5. 作为目标寄存器的协处理器寄存器，其编号可能为C0，C1….C15。 附加的目标寄存器或者原操作数寄存器，用于区分同一个编号的不同物理寄存器。当指令中不需要提供附加信息时，将C0指定为，否则指令操作结果不可预知。

6. 提供附加信息，用于区别同一个编号的不同物理寄存器。当指令中指定附加信息时，省略或者将其指定为0,否则指令操作结果不可预知。

N

O

P

Q

R

S

str

str也是一条伪指令。str指令把寄存器的值存储到内存中。

例子示范

str r1,[r2,#4] //将r1的数据保存到地址为r2+4的内存单元中
str r1,[r2]     //将r1的数据保存到地址为r2的内存单元中
str r1,[r2],#4 //将r1的数据保存到地址为r2的内存单元中，然后r2=r2+4

stm

stm{cond} {!} < register list> {^}

批量存储数据到内存，寄存器批量存储数据到内存。< register list>这些寄存器中得数据，批量写入到< rn> 对应的内存块中。

参数

• {cond}表示指定执行条件

• 表示内存变化的模式：

  1. ia(increment after):事后递增方式
  2. ib(increment before):事先递增方式
  3. da(decrement after):事后递减方式
  4. db(decrement before):事先递减方式
• < rn>中保存着内存的地址，
• {!}加上了感叹号，指令执行后，rn的值会更新，等于下一个内存单元地址。
• < register list>表示寄存器列表，指令中寄存器列表和内存单元对应关系为：编号低得寄存器对应内存中得低地址单元，编号高的寄存器对应内存中的高地址单元。
• {^}有两个含义：如果< register list>中有pc寄存器，它表示指令执行之后，spsr寄存器的值将自动复制到cpsr寄存器中–这常用于从中断处理函数中返回；如果< register list>中没有pc寄存器，{^}表示操作的是用户模式下的寄存器，而不是当前特权模式的寄存器。

例子示范

stmdb sp!,{r0-r12,lr}

//保存使用到得寄存器
//r0-r12，lr被保存在sp表示的内存中
//“！”使得指令执行后sp=sp-14*4

sub

减指令

例子示范

sub r1,r2,#1 //表示r1=r2-1

T

U

V

W

X

Y

Z