比较指令
c
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CMP : 比较两个数的大小
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<opcode>{cond} Rn, oprand_shifer
1. 功能:比较两个数的大小
2. 本质:比较指令的本质做减法运算 Rn - oprand_shifer
3. 比较指令没有目标寄存器,指令的执行结果影响的是CPSR的NZCV位,
并且不需要加S
4. 比较指令经常和条件码配合使用,实现汇编指令的有条件执行。
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/* 5. 比较指令 */
mov r0, #15
mov r1, #9
@ 比较r0和r1寄存器中的值的大小,
@ 如果r0 > R1 , 则r0 = r0 - r1
@ 如果r0 < R1 , 则r1 = r1 - r0
cmp r0, r1 @ r0 - r1
subhi r0, r0, r1
subcc r1, r1, r0
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hi和cc类似于if分支语句判断是否符合条件,符合执行,否则不执行;
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数据搬移指令
c
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指令格式
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<opcode>{Cond}{S} Rd, oprand_shifter
mov : 将第二个操作数直接赋值给目标寄存器
mvn : 将第二个操作数按位取反,然后再赋值给目标寄存器
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指令测试代码
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@ 第二个操作数是一个立即数,立即数前需要加#
mov r0, #0xFF @ 功能 : R0 = 0xFF
@ 第二个操作数是一个普通寄存器
mov r1, r0 @ 功能 : R1 = R0 = 0xFF
mvn r2, #0xFF @ 功能 : R2 = ~0xFF = 0xFFFF_FF00
mvn r3, r2 @ 功能 : R3 = ~R2 = 0x0000_00FF
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ldr伪指令
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指令码:ldr
指令格式:
ldr Rd, =number(可以是0-4G之间的任意数)
指令代码:
ldr r0, =0x12345678
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算数运算指令
c
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指令码
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add : 普通加法指令,不需要考虑进位标志位(C位)
adc : 带进位的加法指令,需要考虑进位标志位(C位)
sub : 普通减法指令,不需要考虑借位标志位(C位)
sbc : 带借位的减法指令,需要考虑借位标志位(C位)
mul : 乘法指令
div : 除法指令(ARM-v8之后的架构支持除法指令)
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测试代码
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/*4. 算数运算指令 */
/* 案例1:实现两个64位数据的加法运算
第1个64位数据,低32位保存到R0中,高32位保存到R1中;
第2个64位数据,低32位保存到R2中,高32位保存到R3中;
运算结果:低32位保存到R4中,高32位保存到R5中; */
@ 1. 准备2个64位数据
mov r0, #0xFFFFFFFE @ 第1个64位数据的低32位
mov r1, #0x5 @ 第1个64位数据的高32位
mov r2, #0x6 @ 第2个64位数据的低32位
mov r3, #0x7 @ 第2个64位数据的高32位
@ 低32位的加法运算
adds r4, r0, r2 @ r4 = r0 + r2 = 0x0000_0004
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C[29] :
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加法:产生进位时,C位被自动置1,否则清0.
进位:低32位向高32位进位
减法:产生借位时,C位被自动清0,否则置1.
借位:低32位向高32位借位
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{S} : 状态标志(add"s")
指令加S, 指令的执行结果影响CPSR的NZCV位
指令不加S, 指令的执行结果不影响CPSR的NZCV位
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@ 高32位的加法运算 @ r5 = r1 + r3 + C = 0x0000_000D
adc r5, r1, r3
/* 案例1:实现两个64位数据的减法运算
第1个64位数据,低32位保存到R0中,高32位保存到R1中;
第2个64位数据,低32位保存到R2中,高32位保存到R3中;
运算结果:低32位保存到R4中,高32位保存到R5中; */
@ 1. 准备2个64位数据
mov r0, #0x4 @ 第1个64位数据的低32位
mov r1, #0xF @ 第1个64位数据的高32位
mov r2, #0x6 @ 第2个64位数据的低32位
mov r3, #0x7 @ 第2个64位数据的高32位
@ 低32位减法运算
subs r4, r0, r2 @ r4 = r0 - r2 = 0xFFFF_FFFE
sbc r5, r1, r3 @ r5 = r1 - r3 - !C = 0x0000_0007
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@!C (产生借位时,C位被自动清0) = 1
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@ 案例3:乘法指令
mov r0, #3
mov r1, #4
mul r2, r0, r1 @ r2 = r0 * r1 = 0xC
@ 乘法指令的第二个操作数只能是一个寄存器
@ mul r3, r0, #5 @ Error
位运算指令
c
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指令码
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and : 按位与(&)
orr : 按位或(|)
eor : 按位异或(^)
bic : 按位清除的指令
口诀:
与0清0,与1不变
或1置1,或0不变
异或1取反,异或0不变
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测试代码
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/* 3. 位运算指令 */
@ 练习题:
@ 给定一个无符号的32位的整数,如下:
ldr r0, =0x12345678
@ 对r0寄存器中的位的值进行以下操作,要求保证其他位不变。
@31 0
@**** **** **** **** **** **** **** ****
@ 1. 将r0寄存器的第[7]位置1,保证其他位不变
orr r0, r0, #0x80
orr r0, r0, #(0x1 << 7) @ orr r0, r0, #(1 << 7)
@ 2. 将r0寄存器的第[29]位清0,保证其他位不变
and r0, r0, #0xdFFFFFFF
and r0, r0, #(~(0x1 << 29))
@ 3. 将r0寄存器的第[25:20]位置1,保证其他位不变
orr r0, r0, #(0x3F << 20)
@ 4. 将r0寄存器的第[18:12]位清0,保证其他位不变
and r0, r0, #(~(0x7F << 12))
@ 5. 将r0寄存器的第[11:4]位修改为0b0110 1101, 保证其他位不变
@ 5.1 > 先整体将对应的位清0
and r0, r0, #(~(0xFF << 4))
@ 5.2 > 再将对应的位置1
orr r0, r0, #(0x6D << 4) @ 常用的用法
@ 5.1 > 先整体将对应的位置1
orr r0, r0, #(0xFF << 4)
@ 5.2 > 再将对应的位清0
and r0, r0, #(~(0x92 << 4)) @ 不使用这种用法
@ 6. bic指令:按位清0
@ 第二个操作数的哪位为1,就将第一个操作数中的值哪位1清0,
@ 然后将结果写回到目标寄存器中
bic r0, r0, #(0x1 << 7) @ 将r0寄存器中的值的第[7]位清0
bic r0, r0, #(0xFF << 8) @ 将r0寄存器中的值的第[15:8]位清0
@ 如果第一个寄存器和目标寄存器的编号相同时,可以合并写一个
orr r0, #(0x1 << 7) @ R0 |= (0x1 << 7)
移位操作指令
c
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指令码
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lsl : 逻辑左移/无符号数左移
lsr : 逻辑右移/无符号数右移
asr : 算数右移/有符号数右移
ror : 循环右移
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指令格式
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<opcode>{Cond}{S} Rd, Rn, oprand_shifter
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指令测试代码
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/* 2. 移位操作指令 */
ldr r0, =0x0000FFFF
@ 将R0中的值左移4位,结果写到R1中
@ 逻辑左移:高位移出,低位补0
lsl r1, r0, #4 @ R1 = R0 << 4 = 0x000FFFF0
@ 将R0中的值右移4位,结果写到R2中
@ 逻辑右移:低位移出,高位补0
lsr r2, r0, #4 @ R2 = R0 >> 4 = 0x00000FFF
@ 将R0中的值算数右移4位,结果写到R3中
@ 算数右移:低位移出,高位补符号位
asr r3, r0, #4 @ R3 = R0 >> 4 = 0x00000FFF
@ 将R0中的值循环右移4位,结果写到R4中
@ 循环右移:低位移出,补到高位
ror r4, r0, #8 @ r4 = R0 >> 8 = 0xFF0000FF
mov r0, #-0xFF
asr r5, r0, #4
mov r0, #(0xFF << 4) @ R0 = 0xFF << 4 = 0xFF0
mov r2, #~(0xFF << 4) @ R0 = ~(0xFF << 4) = 0xFFFFF00F
@ 第二个操作数是一个经过移位操作的寄存器
mov r1, r0, lsr #4 @ R1 = r0 >> 4 = 0xFF