体系架构与原理教学 04 arm指令系统及汇编程序设计.pptx

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提纲
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ARM 指令系统
ARM和THUMB混合调用
ATPCS 介绍
THUMB 指令系统
第四章 ARM指令系统及汇编程序设计
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跳转指令
跳转指令用于实现程序流程的跳转,在ARM程序中有两种方法可以实现程序流程的跳转:
使用专门的跳转指令。
直接向程序计数器PC写入跳转地址值。
ARM指令集中的跳转指令可以完成从当前指令向前或向后的32MB的地址空间的跳转,包括以下4条指令:
B 跳转指令
BL 带返回的跳转指令
BLX 带返回和状态切换的跳转指令
BX 带状态切换的跳转指令
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B指令
B指令的格式为:
B{条件} 目标地址
B指令是最简单的跳转指令。一旦遇到一个 B 指令,ARM 处理器将立即跳转到给定的目标地址,从那里继续执行。注意存储在跳转指令中的实际值是相对当前PC值的一个偏移量,而不是一个绝对地址,它的值由汇编器来计算。它是24位有符号数,左移两位后有符号扩展为 32 位,表示的有效偏移为 26 位(前后32MB的地址空间)。如:
B Label /*程序无条件跳转到标号Label处执行*/
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BL指令
BL指令的格式为:
BL{条件} 目标地址
BL 是另一个跳转指令,但跳转之前,会在寄存器R14中保存PC的当前内容,因此,可以通过将R14 的内容重新加载到PC中,来返回到跳转指令之后的那个指令处执行。该指令是实现子程序调用的一个基本但常用的手段。以下指令:
BL Label
/*当程序无条件跳转到标号Label处执行时,同时将当前的PC值保存到R14中*/
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BLX指令
BLX指令的格式为:
BLX 目标地址
BLX指令从ARM指令集跳转到指令中所指定的目标地址,并将处理器的工作状态由ARM状态切换到Thumb状态,该指令同时将PC的当前内容保存到寄存器R14中。因此,当子程序使用Thumb指令集,而调用者使用ARM指令集时,可以通过BLX指令实现子程序的调用和处理器工作状态的切换。同时,子程序的返回可以通过将寄存器R14值复制到PC中来完成。
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BX指令
BX指令的格式为:
BX{条件} 目标地址
BX指令跳转到指令中所指定的目标地址,目标地址处的指令既可以是ARM指令,也可以是Thumb指令。
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数据处理指令
数据处理指令可分为数据传送指令、算术逻辑运算指令和比较指令等。
数据传送指令用于在寄存器和存储器之间进行数据的双向传输。
算术逻辑运算指令完成常用的算术与逻辑的运算,该类指令不但将运算结果保存在目的寄存器中,同时更新CPSR中的相应条件标志位。
比较指令不保存运算结果,只更新CPSR中相应的条件标志位。
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数据处理指令—灵活的第二操作数
如:ADD{cond}{S} Rd, Rn, Operand2
Operand2可能的形式:
#immed_8r
Rm{,shift}
ADD r0, r1, #100
ADD r0, r1, r2
ADD r0, r1, r2, ASR #1
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R0 = r1 + 100
R0 = r1 + r2
R0 = r1 + (r2算术右移一位)
若指定S,则根据操作结果更新条件码标志
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数据处理指令—Shift 移位模式
ASR n 算术右移n位(1<=n<=32)
LSL n 逻辑左移n位(1<=n<=32)
LSR n 逻辑右移n位(1<=n<=32)
ROR n 循环右移n位(1<=n<=32)
RRX 带扩展的循环右移1位
type Rs type = ASR/LSL/LSR/ROT
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ASR
算术右移n位即Rm中的内容除以2的n次方。将原来的位[31]拷贝到寄存器左边的n位中,即空出的最高位补符号位。
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