ARM指令集----雜項指令


ARM指令集可以分為6類,即是跳轉指令,數據處理指令,程序狀態傳輸指令,Load、Store指令,協處理器指令和異常中斷指令

 

跳轉指令:

在ARM中有兩種方式可以實現程序的跳轉,一種是跳轉指令,另一種是直接向PC寄存器寫入目標地址的值

通過直接向PC寄存器寫入目標寄存器的數字可以實現在4GB 地址空間的任意跳轉,這種跳轉又稱為長跳轉,如果在殘肢令前面使用MOV LR,PC等指令,可以保存返回來的地址值,這樣就實現了在4GB空間中的子程序調用

 

ARM的跳轉指令可以從當前指令向前或者是向后的32位的地址進行空間跳轉,這類跳轉指令有一下4種

B 跳轉指令

BL帶換回的跳轉指令

BLX 帶返回的跳轉和切換指令

BX 帶狀態切換的跳轉指令

 

B和BL的區別在於,L決定是否將PC寄存器的數字保存到LR寄存器中,

BL指令用於實現子程序的調用,子程序的返回地址可以將LR寄存器的值復制到PC寄存器來實現

 

數據處理指令

數據處理指令包括如下指令

  MOV  數據傳送指令 

 

  MVN  數據求反傳送指令:MVN指令有以下用途:先寄存器傳遞一個負數,生成位的掩碼,求一個數的反碼

 

  CMP   比較指令:

 

  CMN  基於相反數的比較指令

  TST  位測試指令 :TST指令通常是用於測試寄存器中某些位是1還是0

  TEQ  測試相等指令:TEQ用來比較兩個數是否相等ORR指令

  ADD 加法指令 :典型應用ADD RX,RX,#1         // RX = RX+1 

              ADD RD,RX,lSL#n     //RX= RX+RX*(2*n)

              ADD RS,PC,#oFFSET //生成基於PC的跳轉指令

  SUB 減法指令 典型用法:SUB RX,RX,#1           // Rx= Rx-1

 

  RSB 逆向減法指令 :逆向減法指令,RSB RD,RX,#0,  //RD = -Rx

  ADC 帶進位加法指令  :帶進位的加法指令,用於實現64位+64位的加法操作

  SBC 帶進位減法指令  :帶進位的加法指令,用於實現64位+64位的減法操作

  RSC 帶逆向減法指令 :帶進位的逆向相減指令

  AND 邏輯與操作 :AND指令可以用於提取寄存器的某些位的值,具體做法是設置一個掩碼值,將該值中的對應寄存器欲提取的位設置為1,其余的設置成0,將該寄存器與上該掩碼值就可以得到提取的位操作

  BIC 位清除指令:BIC指令可以用於寄存器的某些位的值設置為0,將某些與1做BIC操作,該位被輕微0,將某些位與 0 操作,該位置不變

  EOR 邏輯異或指令:某位與0做異或操作,該位不變,某位與1做異或操作,該位取反

  ORR 邏輯或操作指令:ORR指令主要是用於將寄存器的某些位設置成1,具體做法是設置一個掩碼值,將該寄存器中與提取的位設置為1,其他的位設置為0,將該寄存器的值與該掩碼值做邏輯或操作即可

 

 

   乘法指令:

    ARM有兩類乘法指令,1類為32位的乘法指令,即是乘法操作的結果為32位,另一類是64位的乘法指令,即是操作結果位64位,兩類指令共有以下6條

    MUL 32位乘法指令

    MLA 32位帶加法的的乘法指令

    SMULL 64位有符號乘法指令

    SMLAL 64位有符號帶加法的乘法指令

    UMULL 64位無符號乘法指令

    UMLAL 64位無符號帶加法乘法指令

 

示例代碼:

    

MUL:
    MUL R0,R1,R2 ;R0 = R1*R2
    MULS R0,R1,R2; R0=R1*R2,同時設置CPSR中的N位和Z位


    MLA:
    MLA R0,R1,R2,R3  R0=R1*R2+R3
    

    SMULL:
    SMULL R1,R2,R3,R4 ;R1 = R3*R4 的低32位
               R2= R3*R4的高32位
    UMULL
    UMULL R1,R2,R3,R4 ;R1 = R3*R4 的低32位

                R2= R3*R4的高32位 也就是說R2R1 = R3*R4

    UMLAL R1,R2,R3,R4 ;R2R1 = R3*R4+R2R1

 

 雜項算術指令

CLZ 用於計算操作數最高端0的個數,這條指令主要用於一下兩個場合

  計算操作數規范化(使其最高位為1)時需要左移的位數

  確定一個優先級掩碼中最高優先級

 

CLZ指令用於計算寄存器中操作數的最高位0的個數,如果操作數的bit[31]為1,則返回0,如果操作數為0 ,則指令返回32

 

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