ARM汇编指令集·带例题

名字功能
ADC 带进位加法
ADD 加法
ADDW 宽加法（可以加 12 位立即数）
AND 按位与（原文是逻辑与，有误——译注）
ASR 算术右移
BIC 位清零（把一个数按位取反后，与另一个数逻辑与）
BFC 位段清零
BFI 位段插入
CMN 负向比较（把一个数和另一个数的二进制补码比较，并更新标志位）
CMP 比较两个数并更新标志位
CLZ 计算前导零的数目
EOR 按位异或
LSL 逻辑左移
LSR 逻辑右移
MLA 乘加
MLS 乘减
MOVW 把 16 位立即数放到寄存器的底16位，高16位清0
MOV 加载16位立即数到寄存器（其实汇编器会产生MOVW——译注）
MOVT 把 16 位立即数放到寄存器的高16位，低 16位不影响
MVN 移动一个数的补码
MUL 乘法
ORR 按位或（原文为逻辑或，有误——译注）
ORN 把源操作数按位取反后，再执行按位或（原文为逻辑或，有误——译注）
RBIT 位反转（把一个 32 位整数先用2 进制表达，再旋转180度——译注）
REV 对一个32 位整数做按字节反转
REVH/REV16 对一个32 位整数的高低半字都执行字节反转
REVSH 对一个32 位整数的低半字执行字节反转，再带符号扩展成32位数
ROR 圆圈右移
RRX 带进位的逻辑右移一格（最高位用C 填充，且不影响C的值——译注）
SFBX 从一个32 位整数中提取任意的位段，并且带符号扩展成 32 位整数
SDIV 带符号除法
SMLAL 带符号长乘加（两个带符号的 32 位整数相乘得到 64 位的带符号积，再把积加到另一个带符号 64位整数中）
SMULL 带符号长乘法（两个带符号的 32 位整数相乘得到 64位的带符号积）
SSAT 带符号的饱和运算
SBC 带借位的减法
SUB 减法
SUBW 宽减法，可以减 12 位立即数
SXTB 字节带符号扩展到32位数
TEQ 测试是否相等（对两个数执行异或，更新标志但不存储结果）
TST 测试（对两个数执行按位与，更新Z 标志但不存储结果）
UBFX 无符号位段提取
UDIV 无符号除法
UMLAL 无符号长乘加（两个无符号的 32 位整数相乘得到 64 位的无符号积，再把积加到另一个无符号 64位整数中）
UMULL 无符号长乘法（两个无符号的 32 位整数相乘得到 64位的无符号积）
USAT 无符号饱和操作（但是源操作数是带符号的——译注）
UXTB 字节被无符号扩展到32 位（高24位清0——译注）
UXTH 半字被无符号扩展到32 位（高16位清0——译注）

32位存储器数据传送指令

名字功能
LDR 加载字到寄存器
LDRB 加载字节到寄存器
LDRH 加载半字到寄存器
LDRSH 加载半字到寄存器，再带符号扩展到 32位
LDM 从一片连续的地址空间中加载多个字到若干寄存器
LDRD 从连续的地址空间加载双字（64 位整数）到2 个寄存器
STR 存储寄存器中的字
STRB 存储寄存器中的低字节
STRH 存储寄存器中的低半字
STM 存储若干寄存器中的字到一片连续的地址空间中
STRD 存储2 个寄存器组成的双字到连续的地址空间中
PUSH 把若干寄存器的值压入堆栈中
POP 从堆栈中弹出若干的寄存器的值

32位转移指令

名字功能
B 无条件转移
BL 转移并连接（呼叫子程序）
TBB 以字节为单位的查表转移。从一个字节数组中选一个8位前向跳转地址并转移
TBH 以半字为单位的查表转移。从一个半字数组中选一个16 位前向跳转的地址并转移

其它32位指令

LDREX 加载字到寄存器，并且在内核中标明一段地址进入了互斥访问状态
LDREXH 加载半字到寄存器，并且在内核中标明一段地址进入了互斥访问状态
LDREXB 加载字节到寄存器，并且在内核中标明一段地址进入了互斥访问状态
STREX 检查将要写入的地址是否已进入了互斥访问状态，如果是则存储寄存器的字
STREXH 检查将要写入的地址是否已进入了互斥访问状态，如果是则存储寄存器的半字
STREXB 检查将要写入的地址是否已进入了互斥访问状态，如果是则存储寄存器的字节
CLREX 在本地的处理上清除互斥访问状态的标记（先前由 LDREX/LDREXH/LDREXB做的标记）
MRS 加载特殊功能寄存器的值到通用寄存器
MSR 存储通用寄存器的值到特殊功能寄存器
NOP 无操作
SEV 发送事件
WFE 休眠并且在发生事件时被唤醒
WFI 休眠并且在发生中断时被唤醒
ISB 指令同步隔离（与流水线和 MPU等有关——译注）
DSB 数据同步隔离（与流水线、MPU 和cache等有关——译注）
DMB 数据存储隔离（与流水线、MPU 和cache等有关——译注）

指令具体用法

数据处理指令

MOV指令

MOV <Rd> , <shifter_operand>

含义：把 shifter_operand 送到寄存器 Rd

举例：

MOV R0,R1 /*R0=R1*/
MOV R0,R1,LSL#3 /*R0=(R1<<3) */

ADD指令

ADD <Rd> ,<Rn>, <shifter_operand>

含义：Rd=Rn+shifter_operand

举例：

ADD R0,R1,R2 /*R0=R1+R2*/
ADD R0,R1,#256 /*R0=R1+256*/
ADD R0,R2,R3,LSL#1 /*R0=R2+(R3<<1)*/

SUB指令

SUB <Rd>,<Rn>,<shifter_operand>

含义：Rd=Rn-shifter_operand

举例

SUB R0,R1,R2 /*R0=R1-R2*/
SUB R0,R1,#256 /*R0=R1-256*/
SUB R0,R2,R3,LSL#1 /*R0=R2-(R3<<1)*/

MUL指令

MUL <Rd>,<Rm>,<Rs>

含义：32位乘法指令将Rm和Rs中的值相乘，结果的最低32位保存到寄存器Rd中。

举例

MUL R1，R2，R3 /*R1=R2*R3*/

CMP指令

含义：Rn-shifter_operand,进行比较。

CMP R1,#10 /*R1-10，根据相减的结果更新CPSR */
CMP R1,R2 /*R1-R2，根据相减的结果更新CPSR */

ORR逻辑或

ORR <dest>, <op 1>, <op 2>

含义：dest = op_1 OR op_2

举例

ORR R0, R0, #3 /* 使 R0 位0与位1置位*/

BIC指令

BIC <dest>, <op 1>, <op 2>

含义： dest = op_1 AND (!op_2)

功能：置1的位清零

举例

BIC R0, R0, #OXB /* 使 R0 位0、1、3 清零*/

转移指令

B指令

B{L} <target_address>

举例：

B LABLE
ADD R1，R2，#4
ADD R3，R2，#8
SUB R3，R3，R1
LABLE:
SUB R1，R2，#8

条件码

条件执行

ARM指令可以通过添加适当的条件码前缀来达到条件执行的目的

助记符后缀   标志   含义
EQ   Z 置1   =
NE   Z清0   ≠
GT   Z清零（且N=V）   >
LT   N≠V   <
GE   N=V   ≥
LE   N≠V   ≤

程序举例与解析

if(a==0) func(1);
cmp r1,#0 /*r1与0做比较*/
moveq r0,#1 /*如果 r1 = 0 则把 1赋给 r0 */
bleq func /*如果 r1 = 0 跳转至 func 函数*/
func:
if(a==0) x=0;
if(a>0) x=1;
cmp,r0,#0 /* r0 与 0 做比较 */
moveq r1,#0 /* 如果 r0 = 0 把 0 赋给 r1 */
movgt r1,#1 /* 如果 r0 > 0 把 1 赋给 r1*/
if(a==4||a==10) x=0;
cmp r0,#4 /* r0 与 4 作比较 */
cmpne r0,#10 /* 如果 r0 ≠ 4 让 r0 与 10 做比较 */
moveq r1,#0 /* 如果 r0 = 4 或 r0 = 10 将 0 赋给 r1 */

存储器数据传送指令

LDR/STR 简介

ARM是RISC结构，数据从内存地址到CPU之间的移动只能通过 LDR/STR 指令完成
如想把数据从内存中某处读取到寄存器中，只能使用LDR
举例

ldr r0, 0x12345678 /*0x12345678这个地址中的值存放到r0中*/

LDR指令

LDR{条件} 目的寄存器，<存储器地址>
作用：将存储器地址所指地址处连续的4个字节（1个字）的数据传送到目的寄存器中。
传输方向：储存器 ——> 寄存器
举例
ldr r1,[r0],#4 /*r0 储存器数据放到 r1 寄存器并且地址r0+4*/

STR指令

STR{条件} 源寄存器，<存储器地址>
作用：STR指令用于从源寄存器中将一个32位的字数据传送到存储器中。
传输方向：寄存器 ——> 储存器
举例
STR R0，[R1]，＃8 ；将R0中的字数据写入以R1为地址的存储器中，并将新地址R1＋8写入R1
STR R0，[R1，＃8] ；将R0中的字数据写入以R1＋8为地址的存储器中
注：#8 如果在外面表示先传后加，如果在中括号里面表示先加后传

LDM/STM简介

LDM/STM指令允许一次传送1到16个寄存器到内存中
寄存器传送顺序是固定的，不能被改变
最小数字的寄存器总是被对应到存储器的最低地址上。
基地址寄存器指定存储器访问开始的地址
举例

LDMIA R10!,{r0,r1,r4}
LDM/STM
XXM{条件}<寻址模式>Rn{!},<寄存器列表>{^}
Rn-----基址寄存器，装有传送数据的初始地址
{!}------为可选后缀，若选用该后缀，传送完毕之后，将最后的地址写入到基址寄存器Rn中，否则基址不变。
^--------为可选后缀，当指令为LDM且寄存器列表中包含R15，选用该后缀时表示：除了正常的数据传送外，还将SPSR复制到CPSR中。
作用：一组寄存器和一块连续的内存单元之间传送数据。

八种寻址操作

数据块
IA(Increment After)   先操作，后增加
IB(Increment Before)   先增加，后操作
DA(Decrement After)   先操作，后减少
DB(Decrement Before)   先减少，后操作
堆栈
FA(Full Ascending)   满递增堆栈
FD(Full Descending)   满递减堆栈
EA(Empty Ascending)   空递增堆栈
ED(Empty Descending)   空递减堆栈

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