嵌入式Linux+ARMARM体系结构与编程(ARM汇编指令)

参阅：

http://blog.csdn.net/denlee/article/details/2501182

在嵌入式开发中，汇编程序常常用于十分要害的当地，比方体系启动时的初始化，进出中止时的环境保存、康复，对功能要求十分严苛的函数等。

1、相对跳转指令：b、bl
不同之处在于：bl指令除了跳转之外，还将回来地址（bl的下一条指令的地址）保存在lr寄存器中。
跳转规模：当时指令的前后32M。
它们是与方位无关的指令。
示例：
b fun1
……
fun1:
bl fun2
……
fun2:
……

2、数据传送指令：mov，地址读取伪指令：ldr
mov指令能够把一个寄存器的值赋给另一个寄存器，或许把一个常数赋给寄存器。
例：
mov r1, r2
mov r1, #4096
mov指令传送的常数有必要能用当即数来表明。
当不知道一个数能否用当即数来表明时，能够运用ldr指令来赋值。ldr是伪指令，它不是实在存在的指令，编译器会把它扩展成真实的指令：假如该常数能用当即数来表明，则运用mov指令；不然编译时将该常数保存在某个方位，运用内存读取指令把它读出来。
例：
ldr r1, =4097
ldr本意为“大规模的地址读取伪指令”，以下是取得代码的肯定地址：
例：
ldr r1, =label
label:
……

3、内存拜访指令：ldr、str、ldm、stm
ldr指令既可能是大规模的地址读取伪指令，也可能是内存拜访指令。当它的第二个参数前面有“ ＝ ”时，表明伪指令，不然表明内存拜访指令。
ldr指令是从内存中读取数据到寄存器，str指令把寄存器的值存储到内存中，它们操作的数据都是32位的。
例：
ldr r1, [r2, #4] // 将地址为r2+4的内存单元数据读取到r1中
ldr r1, [r2] // 将地址为r2的内存单元数据读取到r1中
ldr r1, [r2], #4 // 将地址为r2的内存单元数据读取到r1中，然后r2=r2+4
str r1, [r2, #4] // 将r1的数据保存到地址为r2+4的内存单元中
str r1, [r2] // 将r1的数据保存到地址为r2的内存单元中
str r1, [r2], #4 // 将r1的数据保存到地址为r2的内存单元中，然后r2=r2+4
ldm和stm归于批量内存拜访指令，只用一条指令就能够读写多个数据。格局为：
ldm {cond} { ! } { ^ }
stm {cond} { ! } { ^ }
其间，{cond}表明指令的履行条件有：

大多数ARM指令都能够条件履行，即依据cpsr寄存器中的条件标志位决议是否履行该指令：假如条件不满足，该指令相当于一条nop指令。
每条ARM指令包含4位的条件码域，这表明能够界说16个履行条件。
cpsr条件标志位N、Z、C、V别离表明Negative、Zero、Carry、oVerflow。

表明地址改变形式，有4种方法：
ia (Increment After) ：过后递加方法。
ib (Increment Before) ：事前递加方法。
da (Decrement After) ：过后递减方法。
db (Decrement Before)：事前递减方法。
中保存内存的地址，假如后边加上感叹号，指令履行后，rn的值会更新，等于下一个内存单元的地址。
表明寄存器列表，关于ldm指令，从所对应的内存块中取出数据，写入这些寄存器；关于stm指令，把这些寄存器的值写入所对应的内存块中。
{^}有两种意义：
假如中有pc寄存器，它表明指令履行后，spsr寄存器的值将自动到cpsr寄存器中——这常用于从中止处理函数中回来；
假如中没有pc寄存器，{^}表明操作的是用户形式下的寄存器，而不是当时特权形式的寄存器。
例：
HandleIRQ: @中止进口函数
sub lr, lr, #4 @核算回来地址
stmdb sp!, { r0 – r12, lr } @保存运用的寄存器
@r0 – r12, lr被保存在sp表明的内存中
@“！”使得指令履行后sp = sp – 14 * 4

ldr lr, =int_return @设置调用IRQ_Handle函数后的回来地址
ldr pc, =IRQ_Handle @调用中止分发函数
int_return:
ldmia sp!, { r0 – r12, pc }^ @中止回来，“^”表明将spsr的值到cpsr
@所以从irq形式回来被中止的作业形式
@“！”使得指令履行后sp = sp + 14 * 4

4、加减指令：add、sub
例：
add r1, r2, #1 // r1 = r2 + 1
sub r1, r2, #1 // r1 = r2 – 1

5、程序状况寄存器的拜访指令：msr、mrs
ARM处理器有一个程序状况寄存器（cpsr），它用来操控处理器的作业形式、设置中止的总开关。
例：
msr cpsr, r0 // r0到cpsr中
mrs r0, cpsr // cpsr到r0中

6、其他伪指令
.extern ： 界说一个外部符号（能够是变量也能够是函数）
.text ： 表明现在的句子都归于代码段
.global ： 将本文件中的某个程序标号界说为大局的

ARM－THUMB子程序调用规矩：ATPCS
为了使C言语程序和汇编程序之间能够相互调用，有必要为子程序间的调用拟定规矩，在ARM处理器中，这个规矩被称为ATPCS：ARM程序和THUMB程序中子程序调用的规矩。根本的ATPCS规矩包含寄存器运用规矩、数据栈运用规矩、参数传递规矩。

1、寄存器运用规矩
子程序间经过寄存器r0 ~ r3来传递参数，这时能够运用它们的别号a1 ~ a4。被调用的子程序回来前无需康复r0 ~ r3的内容。
在子程序中，运用r4 ~ r11来保存局部变量，这时能够运用它们的别号v1 ~ v8。假如在子程序中运用了它们的某些寄存器，子程序进入时要保存这些寄存器的值，在回来前康复它们；关于子程序中没有运用到的寄存器，则不用进行这些操作。在THUMB程序中，一般只能运用寄存器r4 ~ r7来保存局部变量。
寄存器r12用作子程序间scratch寄存器，别号为ip。
寄存器r13用作数据栈指针，别号为sp。在子程序中寄存器r13不能用作其他用处。它的值在进入、退出子程序时有必要持平。
寄存器r14称为衔接寄存器，别号为lr。它用于保存子程序的回来地址。假如在子程序中保存了回来地址（比方将lr值保存到数据栈中），r14能够用作其他用处。
寄存器r15是程序计数器，别号为pc。它不能用作其他用处。

2、数据栈运用规矩
数据栈有两个添加方向：向内存地址减小的方向添加时，称为DESCENDING栈；向内存地址添加的方向添加时，称为ASCENDING栈。
所谓数据栈的添加便是移动栈指针。当栈指针指向栈顶元素（最终一个入栈的数据）时，称为FULL栈；当栈指针指向栈顶元素（最终一个入栈的数据）相邻的一个空的数据单元时，称为EMPTY栈。
则数据栈能够分为4种：
FD：Full Descending 满递减
ED：Empty Descending 空递减
FA ：Full Ascending 满递加
EA：Empty Ascending 空递加
ATPCS规矩数据栈为FD类型，而且对数据栈的操作是8字节对齐的。运用stmdb / ldmia批量内存拜访指令来操作FD数据栈。
运用stmdb指令往数据栈中保存内容时，先递减sp指针，再保存数据，运用ldmia指令从数据栈中康复数据时，先取得数据，再递加sp指针，sp指针总是指向栈顶元素，这刚好是FD栈的界说。

3、参数传递规矩
一般地，当参数个数不超越4个时，运用r0 ~ r3这4个寄存器来传递参数；假如参数个数超越4个，剩下的参数经过数据栈来传递。
关于一般的回来成果，一般运用r0 ~ r3来传递。
例：
假定CopyCode2SDRAM函数是用C言语完成的，它的数据原型如下：
int CopyCode2SDRAM( unsigned char *buf, unsigned long start_addr, int size )
在汇编代码中，运用下面的代码调用它，并判别回来值：
ldr r0, =0x30000000 @1. 方针地址 ＝ 0x30000000，这是SDRAM的开始地址
mov r1, #0 @2. 源地址 ＝ 0
mov r2, #16*1024 @3. 长度 ＝ 16K
bl CopyCode2SDRAM @调用C函数CopyCode2SDRAM
cmp a0, #0 @判别函数回来值