ARM指令集详解(超详细!带实例!)

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资源描述

算术和逻辑指令ADC:带进位的加法(AdditionwithCarry)ADC{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1+op_2+carryADC将把两个操作数加起来,并把结果放置到目的寄存器中。它使用一个进位标志位,这样就可以做比32位大的加法。下列例子将加两个128位的数。128位结果:寄存器0、1、2、和3第一个128位数:寄存器4、5、6、和7第二个128位数:寄存器8、9、10、和11。ADDSR0,R4,R8;加低端的字ADCSR1,R5,R9;加下一个字,带进位ADCSR2,R6,R10;加第三个字,带进位ADCSR3,R7,R11;加高端的字,带进位如果如果要做这样的加法,不要忘记设置S后缀来更改进位标志。ADD:加法(Addition)ADD{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1+op_2ADD将把两个操作数加起来,把结果放置到目的寄存器中。操作数1是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:ADDR0,R1,R2;R0=R1+R2ADDR0,R1,#256;R0=R1+256ADDR0,R2,R3,LSL#1;R0=R2+(R31)加法可以在有符号和无符号数上进行。AND:逻辑与(logicalAND)AND{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1ANDop_2AND将在两个操作数上进行逻辑与,把结果放置到目的寄存器中;对屏蔽你要在上面工作的位很有用。操作数1是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:ANDR0,R0,#3;R0=保持R0的位0和1,丢弃其余的位。AND的真值表(二者都是1则结果为1):Op_1Op_2结果000010100111BIC:位清除(BitClear)BIC{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1AND(!op_2)BIC是在一个字中清除位的一种方法,与OR位设置是相反的操作。操作数2是一个32位位掩码(mask)。如果如果在掩码中设置了某一位,则清除这一位。未设置的掩码位指示此位保持不变。BICR0,R0,#%1011;清除R0中的位0、1、和3。保持其余的不变。BIC真值表:Op_1Op_2结果000010101110译注:逻辑表达式为Op_1ANDNOTOp_2EOR:逻辑异或(logicalExclusiveOR)EOR{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1EORop_2EOR将在两个操作数上进行逻辑异或,把结果放置到目的寄存器中;对反转特定的位有用。操作数1是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:EORR0,R0,#3;反转R0中的位0和1EOR真值表(二者不同则结果为1):Op_1Op_2结果000011101110MOV:传送(Move)MOV{条件}{S}dest,op1dest=op_1MOV从另一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即值装载一个值到目的寄存器。你可以指定相同的寄存器来实现NOP指令的效果,你还可以专门移位一个寄存器:MOVR0,R0;R0=R0...NOP指令MOVR0,R0,LSL#3;R0=R0*8如果R15是目的寄存器,将修改程序计数器或标志。这用于返回到调用代码,方法是把连接寄存器的内容传送到R15:MOVPC,R14;退出到调用者MOVSPC,R14;退出到调用者并恢复标志位(不遵从32-bit体系)MVN:传送取反的值(MoveNegative)MVN{条件}{S}dest,op1dest=!op_1MVN从另一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即值装载一个值到目的寄存器。不同之处是在传送之前位被反转了,所以把一个被取反的值传送到一个寄存器中。这是逻辑非操作而不是算术操作,这个取反的值加1才是它的取负的值:MVNR0,#4;R0=-5MVNR0,#0;R0=-1ORR:逻辑或(logicalOR)ORR{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1ORop_2OR将在两个操作数上进行逻辑或,把结果放置到目的寄存器中;对设置特定的位有用。操作数1是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:ORRR0,R0,#3;设置R0中位0和1OR真值表(二者中存在1则结果为1):Op_1Op_2结果000011101111RSB:反向减法(ReverseSubtraction)RSB{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_2-op_1SUB用操作数two减去操作数one,把结果放置到目的寄存器中。操作数1是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:RSBR0,R1,R2;R0=R2-R1RSBR0,R1,#256;R0=256-R1RSBR0,R2,R3,LSL#1;R0=(R31)-R2反向减法可以在有符号或无符号数上进行。RSC:带借位的反向减法(ReverseSubtractionwithCarry)RSC{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_2-op_1-!carry同于SBC,但倒换了两个操作数的前后位置。SBC:带借位的减法(SubtractionwithCarry)SBC{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1-op_2-!carrySBC做两个操作数的减法,把结果放置到目的寄存器中。它使用进位标志来表示借位,这样就可以做大于32位的减法。SUB和SBC生成进位标志的方式不同于常规,如果需要借位则清除进位标志。所以,指令要对进位标志进行一个非操作-在指令执行期间自动的反转此位。SUB:减法(Subtraction)SUB{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1-op_2SUB用操作数one减去操作数two,把结果放置到目的寄存器中。操作数1是一个寄存器,操作数2可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:SUBR0,R1,R2;R0=R1-R2SUBR0,R1,#256;R0=R1-256SUBR0,R2,R3,LSL#1;R0=R2-(R31)减法可以在有符号和无符号数上进行。移位指令ARM处理器组建了可以与数据处理指令(ADC、ADD、AND、BIC、CMN、CMP、EOR、MOV、MVN、ORR、RSB、SBC、SUB、TEQ、TST)一起使用的桶式移位器(barrelshifter)。你还可以使用桶式移位器影响在LDR/STR操作中的变址值。译注:移位操作在ARM指令集中不作为单独的指令使用,它是指令格式中是一个字段,在汇编语言中表示为指令中的选项。如果数据处理指令的第二个操作数或者单一数据传送指令中的变址是寄存器,则可以对它进行各种移位操作。如果数据处理指令的第二个操作数是立即值,在指令中用8位立即值和4位循环移位来表示它,所以对大于255的立即值,汇编器尝试通过在指令中设置循环移位数量来表示它,如果不能表示则生成一个错误。在逻辑类指令中,逻辑运算指令由指令中S位的设置或清除来确定是否影响进位标志,而比较指令的S位总是设置的。在单一数据传送指令中指定移位的数量只能用立即值而不能用寄存器。下面是给不同的移位类型的六个助记符:LSL逻辑左移ASL算术左移LSR逻辑右移ASR算术右移ROR循环右移RRX带扩展的循环右移ASL和LSL是等同的,可以自由互换。你可以用一个立即值(从0到31)指定移位数量,或用包含在0和31之间的一个值的寄存器指定移位数量。逻辑或算术左移(LogicalorArithmeticShiftLeft)Rx,LSL#norRx,ASL#norRx,LSLRnorRx,ASLRn接受Rx的内容并按用‘n’或在寄存器Rn中指定的数量向高有效位方向移位。最低有效位用零来填充。除了概念上的第33位(就是被移出的最小的那位)之外丢弃移出最左端的高位,如果逻辑类指令中S位被设置了,则此位将成为从桶式移位器退出时进位标志的值。考虑下列:MOVR1,#12MOVR0,R1,LSL#2在退出时,R0是48。这些指令形成的总和是R0=#12,LSL#2等同于BASIC的R0=122逻辑右移(LogicalShiftRight)Rx,LSR#norRx,LSRRn它在概念上与左移相对。把所有位向更低有效位方向移动。如果逻辑类指令中S位被设置了,则把最后被移出最右端的那位放置到进位标志中。它同于BASIC的register=valueshift。算术右移(ArithmeticShiftRight)Rx,ASR#norRx,ASRRn类似于LSR,但使用要被移位的寄存器(Rx)的第31位的值来填充高位,用来保护补码表示中的符号。如果逻辑类指令中S位被设置了,则把最后被移出最右端的那位放置到进位标志中。它同于BASIC的register=valueshift。循环右移(RotateRight)Rx,ROR#norRx,RORRn循环右移类似于逻辑右移,但是把从右侧移出去的位放置到左侧,如果逻辑类指令中S位被设置了,则同时放置到进位标志中,这就是位的‘循环’。一个移位量为32的操作将导致输出与输入完全一致,因为所有位都被移位了32个位置,又回到了开始时的位置!带扩展的循环右移(RotateRightwithextend)Rx,RRX这是一个ROR#0操作,它向右移动一个位置-不同之处是,它使用处理器的进位标志来提供一个要被移位的33位的数量。乘法指令指令格式这两个指令与普通算术指令在对操作数的限制上有所不同:1.给出的所有操作数、和目的寄存器必须为简单的寄存器。2.你不能对操作数2使用立即值或被移位的寄存器。3.目的寄存器和操作数1必须是不同的寄存器。4.最后,你不能指定R15为目的寄存器。MLA:带累加的乘法(MultiplicationwithAccumulate)MLA{条件}{S}dest,op1,op2,op3dest=(op_1*op_2)+op_3MLA的行为同于MUL,但它把操作数3的值加到结果上。这在求总和时有用。MUL:乘法(Multiplication)MUL{条件}{S}dest,op1,op2dest=op_1*op_2MUL提供32位整数乘法。如果操作数是有符号的,可以假定结果也是有符号的。比较指令指令格式译注:CMP和CMP是算术指令,TEQ和TST是逻辑指令。把它们归入一类的原因是它们的S位总是设置的,就是说,它们总是影响标志位。CMN:比较取负的值(CompareNegative)CMN{条件}{P}op1,op2status=op_1-(-op_2)CMN同于CMP,但它允许你与小负值(操作数2的取负的值)进行比较,比如难于用其他方法实现的用于结束列表的-1。这样与-1比较将使用:CMNR0,#1;把R0与-1进行比较详情参照CMP指令。CMP:比较(Compare)CMP{条件}{P}op1,op2status=op_1-op_2CMP允许把一个寄存器的内容如另一个寄存器的内容或立即值进行比较,更改状态标志来允许进行条件执行。它进行一次减法,但不存储结果,而是正确的更改标志。标志表示的是操作数1比操作数2如何(大小等)。如果操作数1大于操作操作数2,则此后的有GT后缀的指令将可以执行。明显的,你不需要显式的指定S后缀来更改状态标志...如果你指定了它则被忽略。TEQ:测试等价(TestEquivalence)TEQ{条件}{P}op1,op2Status=op_1EORop_2TEQ类似于TST。区别是这里的概念上的计算是EOR而不是AND。这提供了一种查看两个操作数是否相同而又不影响进位标志(不象CMP那样)的方法。加上P后缀的TEQ还可用于改变R15中的标志(在26-bit模式中

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