ARM指令及汇编程序设计

1、ARM 指令及汇编程序设计2Agenda寻址模式指令格式AAPCS规范寻址方式q立即寻址SUBSR0,R0,#1;R0-1-R0MOVR0,#0 xFF00;0 xFF00-R0q寄存器偏移寻址MOVR0,R2,LSL#3;R2的值左移3位，结果放入R0，即R0=R2*8q寄存器间接寻址LDRR1,R2;将R2中的数值作为地址，取出此地址中的数据保存在R1中q基址寻址ImmediateOffset、RegisterOffsetScaledRegisterOffsetLDRR2，R3,#0 x0F;将R3中的数值加0 x0F作为地址，取出此地址的数值保存在R2中q多寄存器寻址LDMIAR1!,R2-R7,R12;将R1单元中的数据读出到R2-R7,R12,R1自动加1q堆栈寻址STMFDSP!,R1-R7,LR;将R1-R7,LR入栈。满递减堆栈q块拷贝寻址STMIBR0!,R1-R7;将R1-R7的数据保存到存储器中，存储器指针在保存第一个值之前增加，增加方向为向上增长q相对寻址BLROUTE1;调用到ROUTE1子程序BEQLOOP;条件跳转到LOOP标号处.LOOPMOVR2,#2

2、.ROUTE1.指令格式n基本格式数据处理类S,内存访问类：BT,内的项是必须的内的项是可选的opcode指令助记符，如LDR,STR等cond执行条件，如EQ,NE等S 是否影响CPSR寄存器的值Rd目标寄存器Rn第一个操作数的寄存器operand2第二个操作数n第二个操作数q#immed_8r常数表达式，必须是一个8位常数的偶数次循环移位合法常量：0 x3FC、0、0 xF0000000、200、0 xF0000001非法常量：0 x1FE、511、0 xFFFF、0 x1010、0 xF0000010ANDR1,R2,#0 x0F;R2与0 x0F,结果保存在R1LDRR0,R1,#-4;读取R1地址上的存储器单元内容,且R1=R1-4qRm寄存器方式，操作数位寄存器的数值SUBR1,R1,R2 ;R1-R2-R1MOVPC,R0;PC=R0,程序跳转到制定地址LDRR0,R1,-R2;读取R1地址上的存储器单元内容并存入R0,且R1=R1-R2qRm,shift寄存器移位方式，将寄存器的移位结果作为操作数，但Rm值保持不变形式1：type#n其中type为ASR(算术右移)、L

3、SL(逻辑左移)、ROR(循环右移)、RRX(带扩展的循环右移1位)中的一种ADDR1,R1,R1,LSL#3;R1=R1*8形式2：typeRs其中typeASR(算术右移)、LSL(逻辑左移)、ROR(循环右移)中的一种；Rs是偏移量寄存器，低8位有效，若其值大于或等于32则第二个操作数的结果为0(ASR,ROR例外）ARM汇编程序设计n文件格式汇编文件*.s引入文件*.INCC程序*.C头文件*.Hn汇编语句格式标号；注释标号顶格写，指令不可顶格书写标号后没有：程序中可以有空行分行用(用于比较长的语句)n常量q数字常量十进制12,5,876,0十六进制0 xFF,0 x1N进制n-XXX,2-010111q字符常量q布尔常量n段定义AREAHello,CODE,READONLYENTRYSTART MOVR7,#10MOVR6,#5ADDR6,R6,R7BENDARM汇编伪指令 n在ARM汇编语言程序里，有一些特殊指令助记符，这些助记符与指令系统的助记符不同，没有相对应的操作码，也就是不会生成机器码，仅仅是在编译器软件中起着格式化的作用，通常称这些特殊指令助记符为伪指令。伪指令在

4、源程序中的作用是为完成汇编程序作各种准备工作的，这些伪指令仅在汇编过程中起作用，一旦汇编结束，伪指令的使命就完成。在ARM的汇编程序中，有如下几种伪指令：数据常量定义伪指令、数据变量定义伪指令、内存分配伪指令及其他伪指令。数据常量定义伪指令 n数据常量定义伪指令EQU用于为程序中的常量、标号等定义一个等效的字符名称，类似于C语言中的#define。EQU语法格式：名称EQU表达式，类型；其中EQU可用“*”代替。名称为EQU伪指令定义的字符名称，当表达式为32位的常量时，可以指定表达式的数据类型，可以有以下三种类型：CODE16、CODE32和DATA。数据变量定义伪指令(Cont.) n数据变量定义伪指令用于定义ARM汇编程序中的变量、对变量赋值以及定义寄存器的别名等操作。常见的数据变量定义伪指令有如下几种：（1）GBLA、GBLL和GBLS语法格式：GBLA（GBLL或GBLS）全局变量名GBLA、GBLL和GBLS伪指令用于定义全局变量，并将其初始化。其中：GBLA用于定义一个全局的数字变量，并初始化为0；GBLL用于定义一个全局的逻辑变量，并初始化F（假）；nGBLS用于定义一

5、个全局的字符串变量，并初始化为空；数据变量定义伪指令(Cont.) n（2）LCLA、LCLL和LCLS语法格式：LCLA（LCLL或LCLS）局部变量名LCLA、LCLL和LCLS伪指令用于定义一个ARM程序中的局部变量，并将其初始化。其中：LCLA伪指令用于定义一个局部的数字变量，并初始化为0；LCLL伪指令用于定义一个局部的逻辑变量，并初始化为F（假）；LCLS伪指令用于定义一个局部的字符串变量，并初始化为空；数据变量定义伪指令(Cont.) n（3）SETA、SETL和SETS语法格式：变量名SETA（SETL或SETS）表达式伪指令SETA、SETL、SETS用于给一个已经定义的全局变量或局部变量赋值。SETA伪指令用于给一个数学变量赋值；SETL伪指令用于给一个逻辑变量赋值；SETS伪指令用于给一个字符串变量赋值；数据变量定义伪指令(Cont.) n（4）RLIST语法格式：名称RLIST寄存器列表RLIST伪指令可用于对一个通用寄存器列表定义名称，使用该伪指令定义的名称可在ARM指令LDM/STM中使用。在LDM/STM指令中，列表中的寄存器访问次序为根据寄存器的编号由低

6、到高，而与列表中的寄存器排列次序无关。3 内存分配伪指令 n内存分配伪指令一般用于为特定的数据分配存储单元，同时可完成已分配存储单元的初始化。常见的数据定义伪指令有如下几种：n（1）DCB语法格式：标号DCB表达式n(2)DCW（或DCWU）语法格式：标号DCW（或DCWU）表达式3 内存分配伪指令(Cont.) n（3）DCD（或DCDU）语法格式：标号DCD（或DCDU）表达式n（4）DCFD（或DCFDU）语法格式：标号DCFD（或DCFDU）表达式n（5）DCFS（或DCFSU）语法格式：标号DCFS（或DCFSU）表达式3 内存分配伪指令(Cont.) n(6）DCQ(或DCQU）语法格式：标号DCQ（或DCQU）表达式n（7)SPACE语法格式：标号SPACE表达式n（8）MAP语法格式：MAP表达式，基址寄存器n（9）FILED语法格式：标号FIELD表达式4 汇编控制伪指令 n汇编控制伪指令用于控制汇编程序的执行流程，常用的汇编控制伪指令包括以下几条：（1）IF、ELSE、ENDIF语法格式：IF逻辑表达式n指令序列1nELSE指令序列2ENDIF汇编控制伪指令(Con

7、t.) n（2）WHILE、WEND语法格式：WHILE逻辑表达式指令序列WENDn（3）MEXIT语法格式：MEXITMEXIT用于从宏定义中跳转出去。4 汇编控制伪指令(Cont.) n（4）MACRO、MEND语法格式：MACRO$标号宏名$参数1，$参数2，指令序列MENDMACRO、MEND伪指令可以将一段代码定义为一个整体，然后就可以在程序中通过宏指令多次调用该段代码。2008年10月23日南京大学计算机系27子程序结果返回规则n子程序中结果返回的规则如下：q结果为一个32位整数时，可以通过寄存器R0返回；q结果为一个64位整数时，可以通过寄存器R0和Rl返回；q结果为一个浮点数时，可以通过浮点运算部件的寄存器f0、d0或s0来返回；q结果为复合型浮点数（如复数）时，可以通过寄存器f0fn或d0dn来返回；q对于位数更多的结果，需要通过内存来传递。2008年10月23日南京大学计算机系28ARM编译器保有的特定关键字nARM编译器支持一些对ANSIC进行扩展的关键词。这些关键词用于声明变量、声明函数、对特定的数据类型进行一定的限制。2008年10月23日南京大学计算机系29用于声明函数的关键词（双下划线起头）n_asm，内嵌汇编n_inline，内联展开n_irq，声明IRQ或FIQ的ISRn_pure，函数不修改该函数之外的数据n_softfp，使用软件的浮点连接件n_swi，软中断函数n_swi_indirect，软中断函数2008年10月23日南京大学计算机系30用于声明变量的关键词nregisterq声明一个变量，告诉编译器尽量保存到寄存器中。n_int64q该关键词是longlong的同义词。n_global_regq将一个已经声明的变量分配到一个全局的整数寄存器中。

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