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ARM汇编教程(3): ARM指令集-【32位ARM核Cortex系列】
发布时间:2024-03-20 05:38:51 来源:江南官方体育APP下载 作者:江南app官方网站

  ARM 处理器有两种主要的运行状态,ARM 和 Thumb。这些状态与特权级别无关。例如,以 SVC 模式运行的代码可以是 ARM 或 Thumb。这两种状态的主要区别在于指令集,ARM 状态下的指令始终是 32 位的,而 Thumb 状态下的指令是 16 位的(但也可以是 32 位的)。

  ARM 版本的调用约定非常混乱,并非所有 ARM 版本都支持相同的 Thumb 指令集。在某些时候,ARM 引入了增强的 Thumb 指令集(Thumbv2),它允许 32 位 Thumb 指令甚至条件执行,这在之前的版本中是不可能的。为了在 Thumb 状态下使用条件执行,引入了“it”指令。然而,这条指令在后来的版本中被删除,并与一些本应不那么复杂的东西交换,结果适得其反。我不知道所有不同 ARM 版本的 ARM/Thumb 指令集的所有不同变体,老实说我不关心。你也不应该。您唯一需要知道的是目标设备的 ARM 版本及其特定的 Thumb 支持,以便可以调整代码。 ARM Infocenter 应该可以帮助您确定 ARM 版本的细节

  如前所述,有不同的 Thumb 版本。不同的命名只是为了将它们彼此区分开来(处理器本身总是将其称为 Thumb)。

  ThumbEE:包括一些针对动态生成代码(在执行前不久或执行期间在设备上编译的代码)的更改和添加。

  条件执行:ARM状态下的所有指令都支持条件执行。某些 ARM 处理器版本允许使用 IT 指令在 Thumb 中进行条件执行。条件执行导致更高的代码密度,因为它减少了要执行的指令数量并减少了昂贵的分支指令的数量。

  桶形移位器是另一个独特的 ARM 模式功能。它可用于将多条指令缩减为一条。例如,不是使用两条指令进行乘法(将寄存器乘以 2 并使用 MOV 将结果存储到另一个寄存器中),而是可以通过使用左移 1 ->

  Mov R1、R0、LSL 将乘法包含在 MOV 指令中#1; R1 = R0 * 2

  我们可以使用分支指令 BX(分支和交换)或 BLX(分支、链接和交换)并将目标寄存器的最低有效位设置为 1。这可以通过将偏移量加 1 来实现,例如 0x5530 + 1。可能这会导致对齐问题,因为指令是 2 字节或 4 字节对齐的。但是因为处理器会忽略最低有效位。

  本部分的目的是简要介绍ARM的指令集和它的一般用途。对我们来说,了解汇编语言的最小部分是如何运作的,它们是如何相互联系的,以及通过组合它们可以实现什么,这一点至关重要。

  如前所述,汇编语言是由指令组成的,这些指令是主要的构建块。ARM指令后面通常有一个或两个操作数,一般使用以下模板。

  由于ARM指令集的灵活性,并非所有指令都使用模板中提供的所有字段。然而,模板中字段的目的描述如下。

  虽然MNEMONIC、S、Rd和Operand1字段是直截了当的,但条件和Operand2字段需要多加说明。条件字段与CPSR寄存器的值密切相关,或者准确地说,与寄存器中特定位的值密切相关。Operand2被称为灵活的操作数,因为我们可以以各种形式使用它--作为即期值(具有有限的值集)、寄存器或带移位的寄存器。例如,我们可以使用这些表达式作为Operand2。

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  1.中断概述 CPU与外设的数据传输方式通常有以下3种方式:查询方式、中断方式、DMA方式。 所谓查询方式是指,CPU不到查询外设的状态,如果外设准备就绪则开始进行数据传输;如果外设还没有准备好,CPU将进入循环等待状态。很显然这样浪费了大量的CPU时间,降低了CPU的利用率。 所谓中断方式是指,当外设准备好与CPU进行数据传输时,外设首先向CPU发出中断请求,CPU接收到中断请求并在一定条件下,暂时停止原来的程序并执行中断服务处理程序,执行完毕以后再返回原来的程序继续执行。由此可见,采用中断方式避免了CPU把大量的时间花费在查询外设状态的操作上,从而大大提高了CPU的执行效率。 ARM系

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  一、指令格式 MOV{条件}{S} 目的寄存器,源操作数 二、指令详解 MOV指令可完成从另一个寄存器、被移位的寄存器或立即数赋值到目的寄存器。其中S选项为指令的操作结果是否操作CPSR中的条件标志位,当没有S选项时指令不更新CPSR中的条件标志位结果。 三、指令实例 MOV R0,R1 ; R0 = R1; MOV PC,R14 ;PC = R14; MOV R0,R1,LSL#3 ;R0=R1 3;

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