汇编指令及其特点

Posted 2020-09-22 进心进利

基础知识

指令与伪指令

汇编指令：CPU机器指令的助记符，编译后得到1和0组成的机器码，由CPU读取执行

伪指令：本质上不是指令，由编译环境提供，目的在于指导编译过程，最终不会生成机器码

不同的ARM风格

ARM官方汇编风格：指令一般大写，windows IDE开发环境常用。（譬如：LDR、STR）

GNU风格的ARM汇编：指令一般小写，linux中常用。（譬如：ldr、str）

ARM汇编的特点

ARM汇编特点1：LDR和STR架构

ARM采用RISC架构，CPU不能直接读取内存，需要将内存内容加载到CPU通用寄存器才能被CPU处理。

ldr（load register）：将内存内容加载到通用寄存器　　　　

str（store register）：将指令存取通用寄存器

用ldr和str组合就能很好实现数据交换

ARM汇编特点2:八种寻址方式

寄存器寻址 mov r1, r2      　　　　　　　//把r2存入r1
立即寻址 mov r0, #0xFF00   　　　　　 　 //把后面的数字存入r0
寄存器移位寻址 mov r0, r1, lsl #3　　    //把r1左移3位后存入r1
寄存器间接寻址 ldr r1, [r2]　　　　　　  //把r2这个内存地址所对应的值赋值给r1
基址变址寻址 ldr r1, [r2, #4]　　　　　  //把r2+4后的内存地址多对应的值存入r1
多寄存器寻址 ldmia r1!, {r2-r7, r12}　　 //把r1到r7以及r12依次存在r1,r2,r3,r4,r5,r6,r7,r12
堆栈寻址 stmfd sp!, {r2-r7, lr}　　　　  //把堆栈SP中的内容依次存在r2,r3,r4,r5,r6,r7,lr中
相对寻址　　 beq flag　　　　　　　　　  //跳转到标号flag
　　　　　flag:　　　　　

ARM汇编特点3：指令后缀

同一指令经常附带不同后缀，变成不同的指令。

经常使用的后缀有：

B（byte）功能不变，操作长度变为8位

H（half word）功能不变，长度变为16位　　　　　　//由于我们在32位系统中，依次操作32位的效率是最高的，所以一般用ldr

S（signed）功能不变，操作数变为有符号 如 ldr ldrb ldrh ldrsb ldrsh　　　

S（S标志）功能不变，影响CPSR标志位 如 mov和movs movs r0, #0

ARM汇编特点4：条件执行后缀

无后缀：mov r0, r1

有后缀：moveq r0, r1　　　　//如果eq后缀成立则执行mov r0, r1，如果不成立则本句代码作废

注意:（1）条件执行后缀是否成立，不是取决于本句代码，而是取决于之前代码执行的结果

　　 （2）条件后缀决定了本句代码是否执行，而不会影响上一句和下一句代码是否被执行

常用的一般就是EQ（equal）、NE（not equal）、GT（great than）、LT（less than）

ARM汇编特点5：多级指令流水线

 

 

为了让CPU处理起来更加的具有效率，CPU往往是一边执行指令的同时就在提前读取下面的指令了，对于三级流水线，以ARM为例子，在32位系统中，一条指令刚好4个字节。

举例分析：假设有三条指令地址为：0xd002_0040、0xd002_0044、0xd002_0048

当前已经执行到0xd002_0040，为了保证运行流畅高效，实际上CPU指令指针PC已经指向0xd002_0048了，开始做准备工作了。所以对应的，他们的地址分别为：PC-8和PC。