）嵌入式linux之常用汇编指令

Posted 2022-09-26 衾许°

1.处理器内部数据传输指令

数据传输指令分为 一般寄存器间的数据传输或者 特殊寄存器与一般寄存器间的数据传输。

数据传输常用的指令有三个： MOV 、 MRS 和 MSR

 用法示例：

1 、 MOV 指令

MOV R0，R1 @将寄存器 R1 中的数据传递给 R0，即 R0=R1
MOV R0, #0X12 @将立即数 0X12 传递给 R0 寄存器，即 R0=0X12

2 、 MRS 指令

MRS R0, CPSR @将特殊寄存器 CPSR 里面的数据传递给 R0，即 R0=CPSR

3 、 MSR 指令

MSR CPSR, R0 @将 R0 中的数据复制到 CPSR 中，即 CPSR=R0

注：MRS 指令用于将特殊寄存器(如 CPSR 和 SPSR)中的数据传递给通用寄存器,MSR 指令和 MRS 刚好相反，MSR 指令用来将普通寄存器的数据传递给特殊寄存器，也就是写特殊寄存器，写特殊寄存器只能使用 MSR.

我是这样记的：M开头就是传输指令，MOV最好记，MRS与MSR，R就是（READ）读取,强调读取操作，是读取特殊寄存器中的值。或者你可以认为MRS中R代表普通寄存器，S代表special特殊寄存器，而汇编都是反着读的。

2.存储器访问指令

ARM 不能直接访问存储器，比如 RAM 中的数据， I.MX6UL 中的寄存器就是 RAM 类型的，用汇编来配置 I.MX6UL 寄存器的时候需要借助存储器访问指令，一般先将要配置的值写入到Rx(x=0~12) 寄存器中，然后借助存储器访问指令将 Rx 中的数据写入到 I.MX6UL 寄存器中。读取 I.MX6UL 寄存器也是一样的，只是过程相反。常用的存储器访问指令有两种：LDR 和STR。

  用法示例：

1 、 LDR 指令

LDR R0, =0X0209C004 @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004
LDR R1, [R0] @读取地址 0X0209C004 中的数据到 R1 寄存器中

2 、 STR 指令

LDR R0, =0X0209C004 @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004
LDR R1, =0X20000002 @R1 保存要写入到寄存器的值，即 R1=0X20000002
STR R1, [R0] @将 R1 中的值写入到 R0 中所保存的地址中

注：LDR 和 STR 都是按照字进行读取和写入的，也就是操作的 32 位数据，如果要按照字节、 半字进行操作的话可以在指令“LDR”后面加上 B 或 H，比如按字节操作的指令就是 LDRB 和STRB，按半字操作的指令就是 LDRH 和 STRH。

我是这样记的：LDR和STR指令的作用我其实感觉有点抽象，因为一开始说的MOV，MSR，MRS指令其实就和他们作用貌似完全一致，区别就是LDR与STR是用于读取存储器中的数据的（RAM类寄存器）其实我有点蒙，在我印象里RAM和ROM类型存储介质的区别一个就是掉电丢失与掉电不丢失，另外寄存器加了[]貌似就如C中的取地址符号，这些也是要注意一下的，而STR指令也是唯一一个从右往左读的汇编指令。

3.压栈和出栈指令

A 函数中调用 B 函数，当 B 函数执行完以后再回到 A 函数继续执行要想再跳回 A 函数以后代码能够接着正常运行，那就必须在跳到 B 函数之前将当前处理器状态保存起来

当 B 函数执行完成以后再用前面保存的寄存器值恢复 R0~R15 即可。保存 R0~R15 寄存器的操作就叫做现场保护，恢复 R0~R15 寄存器的操作就叫做恢复现场。 在进行现场保护的时候需要进行压栈 ( 入栈 ) 操作，恢复现场就要进行出栈操作。

PUSH R0~R3, R12 @将 R0~R3 和 R12 压栈
PUSH LR @将 LR 进行压栈

处理器的堆栈是向下增长的, 栈区示意图：汇编从右往左读，入栈顺序为R12,R3,R2,R1,R0,LR

POP LR @先恢复 LR 
POP R0~R3,R12 @在恢复 R0~R3,R12

出栈的就是从栈顶，也就是 SP 当前执行的位置开始，地址依次减小来提取堆栈中的数据到要恢复的寄存器列表中。 我是这样记的：这个就没什么好说了,不懂栈数据类型的建议先补一下栈数据类型，只有PUSH和POP两个指令，比较简单。

4.跳转指令

有多种跳转操作，一般常用的还是 B 、 BL 或 BX。 1 、 B 指令

_start: 
ldr sp,=0X80200000 @设置栈指针
b main @跳转到 main 函数

2 、 BL 指令

push r0, r1 @保存 r0,r1
cps #0x13 @进入 SVC 模式，允许其他中断再次进去
bl system_irqhandler @加载 C 语言中断处理函数到 r2 寄存器中
cps #0x12 @进入 IRQ 模式
pop r0, r1 
str r0, [r1, #0X10] @中断执行完成，写 EOIR

注:BL 指令相比 B 指令，在跳转之前会在寄存器 LR(R14)中保存当前 PC 寄存器值，所以可以通过将 LR 寄存器中的值重新加载到 PC 中来继续从跳转之前的代码处运行，这是子程序调用一个基本但常用的手段。

5.算术运算指令

汇编中也可以进行算术运算， 比如加减乘除，常用的运算指令用法如下

主要讲解了一些最常用的指令，还有很多不常用的指令没有讲解 ， 但是 够我 们后 续学习用了，要想详细的学习 ARM 的 所有 指令 请参 考《 ARM ArchitectureReference Manual ARMv7-A and ARMv7-R edition.pdf》和《 ARM Cortex-A(armV7) 编程手册 V4.0.pdf 》这两份文档。