ARM指令集详解
ARM指令集詳解
1.?????? 匯編
1.1.????通用寄存器
?
通用寄存器
37個寄存器，31個通用寄存器，6個狀態寄存器，R13堆棧指針sp，R14返回指針，R15為PC指針,?cpsr_c代表的是這32位中的低8位，也就是控制位
CPSR有4個8位區域：標志域（F）、狀態域（S）、擴展域（X）、控制域（C）
MSR - Load specified fields of the CPSR or SPSR with an immediate constant, orfrom the contents of a general-purpose register. Syntax: MSR{cond} _, #immed_8rMSR{cond} _, Rm where: cond is an optional condition code. is either CPSR orSPSR. specifies the field or fields to be moved. can be one or more of: ccontrol field mask byte (PSR[7:0]) x extension field mask byte (PSR[15:8]) sstatus field mask byte (PSR[23:16) f flags field mask byte (PSR[31:24]).immed_8r is an expression evaluating to a numeric constant. The constant mustcorrespond to an 8-bit pattern rotated by an even number of bits within a32-bit word. Rm is the source register.
?C?控制域屏蔽字節(psr[7:0])?
X?擴展域屏蔽字節(psr[15:8])?
S?狀態域屏蔽字節(psr[23:16])
?F?標志域屏蔽字節(psr[31:24])
?
?
?
?
CPSR寄存器
FIQ和IRQ的區別？
?
| MODE(以下為二進制) | ||
| 10000 | 用戶模式 | PC,CPSR,R0~R14 |
| 10001 | FIQ | PC,CPSR,SPSR_fiq，R14_fiq~R8_fiq,R7~R0 |
| 10010 | IRQ | PC,CPSR,SPSR_irq，R14_irq~R13_irq,R12~R0 |
| 10011 | 管理模式(svc) | PC,CPSR,SPSR_svc，R14_svc~R13_svc,R12~R0 |
| 10111 | 終止模式 | PC,CPSR,SPSR_abt，R14_abt~R13_abt,R12~R0 |
| 11011 | 未定義 | PC,CPSR,SPSR_und，R14_und~R13_und,R2~R0 |
| 11111 | 系統模式(sys) | PC,CPSR，R14 ~R0 |
?
1.2.????指令格式
1)?基本格式
?????<opcode>{<cond>}{S} <Rd>,<Rn>{,<opcode2>}
???????其中，<>內的項是必須的，{}內的項是可選的，如<opcode>是指令助記符，是必須的，而{<cond>}為指令執行條件，是可選的，如果不寫則使用默認條件AL(無條件執行)。
???????opcode? 指令助記符，如LDR，STR 等
???????cond? 執行條件，如EQ，NE 等
???????S? 是否影響CPSR 寄存器的值，書寫時影響CPSR，否則不影響
???????Rd? 目標寄存器
???????Rn? 第一個操作數的寄存器
???????operand2? 第二個操作數
???????指令格式舉例如下：
???????? LDREX--這條指令主要是從memory中取一個數，然后放到register中，但是相比普通的LDR指令，在于其內在的原子操作特性, 信號量和spin lock這些東西最核心的事情基本上就是load-update-store序列，為了防止并發，必須保證這個序列是原子的，所謂原子，即處理器在執行這個指令序列時，得絕對占有處理器而不能夠被切換出去。在ARM上，從V6開始，指令LDREX和STREX就是用來干這事的
???????LDR R0,[R1] ;讀取R1 地址上的存儲器單元內容，執行條件AL
??????? BEQ DATAEVEN ;跳轉指令，執行條件EQ，即相等跳轉到DATAEVEN
??????? ADDS R1,R1,#1 ;加法指令，R1＋1＝R1 影響CPSR 寄存器，帶有S
??????? SUBNES R1,R1,#0xD;條件執行減法運算(NE)，R1-0xD=>R1，影響CPSR 寄存器，帶有S
2)?第2個操作數
??????? 在ARM 指令中，靈活的使用第2個操作數能提高代碼效率，第2個操作數的形式如下：
??????? ＃immed_8r
???????常數表達式：
???????? 該常數必須對應8 位位圖，即常數是由一個8 位的常數循環移位偶數位得到。
?
????????合法常量：
???????0x3FC、0、0xF0000000、200、0xF0000001等都是合法常量。
???????非法常量：
???????0x1FE、511、0xFFFF、0x1010、0xF0000010等都是非法常量。
??????? 常數表達式應用舉例如下：
???????MOV R0,#1 ;R0=1
???????AND R1,R2,#0x0F ;R2 與0x0F，結果保存在R1
???????LDR R0，[R1],#-4 ;讀取R1 地址上的存儲器單元內容，且R1＝R1－4
???????Rm
??????? 寄存器方式，在寄存器方式下操作數即為寄存器的數值。
??????? 寄存器方式應用舉例：
???????SUB R1，R1，R2 ；R1-R2=＞R1
???????MOV PC，R0 ；PC=R0，程序跳轉到指定地址
???????LDR R0，[R1]，-R2 ；讀取R1 地址上的存儲器單元內容并存入R0，且R1=R1-R2
???????Rm， shift
??????? 寄存器移位方式。將寄存器的移位結果作為操作數，但RM 值保存不變，移位方法如下：
???????ASR #n? 算術右移n 位（1≤n≤32）
???????LSL #n? 邏輯左移n 位（1≤n≤31）
???????LSR #n? 邏輯左移n 位（1≤n≤32）
???????ROR #n? 循環右移n 位（1≤n≤31）
???????RRX? 帶擴展的循環右移1位
???????type Rs? 其中，type 為ASR，LSL，和ROR 中的一種；Rs 偏移量寄存器，低8位有效，若其值大于或等于32，則第2 個操作數的結果為0（ASR、ROR例外）。
??????? 寄存器偏移方式應用舉例：
???????ADD R1，R1，R1，LSL #3 ；R1=R1*9
???????SUB R1，R1，R2，LSR#2 ；R1=R1-R2*4
???????R15 為處理器的程序計數器PC，一般不要對其進行操作，而且有些指令是不允許使用R15，如UMULL 指令。
??????? （3）條件碼
??????? 使用指令條件碼，可實現高效的邏輯操作，提高代碼效率。表A-1給出條件碼表。
表A-1? 條件碼表
?
??????? 對于Thumb指令集，只有B 指令具有條件碼執行功能，此指令條件碼同表A-?，但如果為無條件執行時，條件碼助記符“AL”不在指令中書寫。
??????? 條件碼應用舉例如下：
??????? 比較兩個值大小，并進行相應加1 處理，C 代碼為：
??????? if（a＞b）a++?????? ;
??????? else b++?????? ??? ;
??????? 對應的ARM 指令如下。其中R0為a，R1為b。
??????? CMP R0，R1 ?????? ; R0 與R1 比較
??????? ADDHI R0，R0，#1 ?????? ; 若R0＞R1，則R0=R0+1
??????? ADDLS R1，R1，#1 ?????? ;若R0＜=R1，則R1=R1+1
??????? 若兩個條件均成立，則將這兩個數值相加，C代碼為：
??????? If(（a!=10）&&(b!=20))a=a+b;
??????? 對應的ARM 指令如下，其中R0 為a，R1為b。
??????? CMP R0,#10 ?????? ??? ; 比較R0 是否為10
??????? CMPNE R1,#20 ?????? ; 若R0 不為10，則比較R1 是否20
??????? ADDNE R0,R0,R1 ?????? ; 若R0 不為10 且R1 不為20，指令執行，R0=R0+R1
1.3.????指令集
1.3.1.???ARM 存儲器訪問指令
??????? ARM 處理是加載/存儲體系結構的典型的RISC處理器，對存儲器的訪問只能使用加載和存儲指令實現。ARM 的加載/存儲指令是可以實現字、半字、無符/有符字節操作；批量加載/存儲指令可實現一條指令加載/存儲多個寄存器的內容，大大提高效率；SWP指令是一條寄存器和存儲器內容交換的指令，可用于信號量操作等。ARM 處理器是馮?諾依曼存儲結構，程序空間、RAM 空間及IO 映射空間統一編址，除對對RAM 操作以外，對外圍IO、程序數據的訪問均要通過加載/存儲指令進行。表A-2給出ARM存儲訪問指令表。
表A-2? ARM 存儲訪問指令表
?
????????LDR 和STR
??????? 加載/存儲字和無符號字節指令。使用單一數據傳送指令(STR 和LDR)來裝載和存儲單一字節或字的數據從/到內存。LDR指令用于從內存中讀取數據放入寄存器中；STR 指令用于將寄存器中的數據保存到內存。指令格式如下：
??????? LDR{cond}{T} Rd,<地址>;加載指定地址上的數據(字)，放入Rd中
??????? STR{cond}{T} Rd,<地址>;存儲數據(字)到指定地址的存儲單元，要存儲的數據在Rd中
??????? LDR{cond}B{T} Rd,<地址>;加載字節數據，放入Rd中，即Rd最低字節有效，高24位清零
??????? STR{cond}B{T} Rd,<地址>;存儲字節數據，要存儲的數據在Rd，最低字節有效
??????? 其中，T 為可選后綴，若指令有T，那么即使處理器是在特權模式下，存儲系統也將訪問看成是處理器是在用戶模式下。T在用戶模式下無效，不能與前索引偏移一起使用T。
??????? LDR/STR 指令尋址是非常靈活的，由兩部分組成，一部分為一個基址寄存器，可以為任一個通用寄存器，另一部分為一個地址偏移量。地址偏移量有以下3種格式：
??????? (1) 立即數。立即數可以是一個無符號數值，這個數據可以加到基址寄存器，也可以從基址寄存器中減去這個數值。指令舉例如下：
??????? LDR R1,[R0,#0x12] ;將R0+0x12 地址處的數據讀出，保存到R1中(R0 的值不變)
??????? LDR R1,[R0,#-0x12];將R0-0x12 地址處的數據讀出，保存到R1中(R0 的值不變)
??????? LDR R1,[R0] ;將R0 地址處的數據讀出，保存到R1 中(零偏移)
??????? (2)寄存器。寄存器中的數值可以加到基址寄存器，也可以從基址寄存器中減去這個數值。指令舉例值。指令舉例如下：
??????? LDR R1,[R0,R2] ;將R0+R2 地址的數據計讀出，保存到R1中(R0 的值不變)
??????? LDR R1,[R0,-R2] ;將R0-R2 地址處的數據計讀出，保存到R1中(R0 的值不變)
??????? (3)寄存器及移位常數。寄存器移位后的值可以加到基址寄存器，也可以從基址寄存器中減去這個數值。指令舉例如下：
??????? LDR R1,[R0,R2,LSL #2] ;將R0+R2*4地址處的數據讀出，保存到R1中（R0，R2的值不變）
??????? LDR R1,[R0,-R2,LSL #2];將R0-R2*4地址處的數據計讀出，保存到R1中(R0，R2的值不變)
??????? 從尋址方式的地址計算方法分，加載/存儲指令有以下4 種形式：
??????? (1)零偏移。Rn 的值作為傳送數據的地址，即地址偏移量為0。指令舉例如下：
??????? LDR Rd,[Rn]
??????? (2)前索引偏移。在數據傳送之前，將偏移量加到Rn 中，其結果作為傳送數據的存儲地址。若使用后綴“！”，則結果寫回到Rn中，且Rn 值不允許為R15。指令舉例如下：
??????? LDR Rd,[Rn,#0x04]!
??????? LDR Rd,[Rn,#-0x04]
??????? (3)程序相對偏移。程序相對偏移是索引形式的另一個版本。匯編器由PC 寄存器計算偏移量，并將PC寄存器作為Rn 生成前索引指令。不能使用后綴“！”。指令舉例如下：
??????? LDR Rd,label ;label 為程序標號，label 必須是在當前指令的±4KB范圍內
??????? (4) 后索引偏移。Rn 的值用做傳送數據的存儲地址。在數據傳送后，將偏移量與Rn相加，結果寫回到Rn中。Rn 不允許是R15。指令舉例如下：
??????? LDR Rd,[Rn],#0x04
??????? 地址對準--大多數情況下，必須保證用于32 位傳送的地址是32 位對準的。
??????? 加載/存儲字和無符號字節指令舉例如下：
??????? LDR R2,[R5] ;加載R5 指定地址上的數據(字)，放入R2 中
??????? STR R1,[R0,#0x04] ;將R1 的數據存儲到R0+0x04存儲單元，R0 值不變
??????? LDRB R3,[R2],#1 ;讀取R2 地址上的一字節數據，并保存到R3中，R2=R3+1
??????? STRB R6,[R7] ;讀R6 的數據保存到R7 指定的地址中，只存儲一字節數據
??????? 加載/存儲半字和帶符號字節。這類LDR/STR 指令可能加載帶符字節\加載帶符號半字、加載/存儲無符號半字。偏移量格式、尋址方式與加載/存儲字和無符號字節指令相同。指令格式如下：
??????? LDR{cond}SB Rd,<地址> ;加載指定地址上的數據(帶符號字節)，放入Rd中
??????? LDR{cond}SH Rd,<地址> ;加載指定地址上的數據(帶符號字節)，放入Rd中
??????? LDR{cond}H Rd,<地址> ;加載半字數據，放入Rd中，即Rd最低16位有效,高16位清零
??????? STR{cond}H Rd,<地址> ;存儲半字數據，要存儲的數據在Rd，最低16位有效
??????? 說明：帶符號位半字/字節加載是指帶符號位加載擴展到32 位;無符號位半字加載是指零擴展到32位。
??????? 地址對準--對半字傳送的地址必須為偶數。非半字對準的半字加載將使Rd 內容不可靠，非半字對準的半字存儲將使指定地址的2字節存儲內容不可靠。
??????? 加載/存儲半字和帶符號字節指令舉例如下：
??????? LDRSB R1[R0,R3] ;將R0+R3地址上的字節數據讀出到R1，高24 位用符號位擴展
??????? LDRSH R1,[R9] ;將R9 地址上的半字數據讀出到R1，高16位用符號位擴展
??????? LDRH R6,[R2],#2 ;將R2 地址上的半字數據讀出到R6，高16位用零擴展，R2=R2+1
??????? SHRH R1,[R0,#2]!;將R1 的數據保存到R2+2 地址中，只存儲低2字節數據，R0=R0+2
??????? LDR/STR 指令用于對內存變量的訪問，內存緩沖區數據的訪問、查表、外設的控制操作等等，若使用LDR 指令加載數據到PC 寄存器，則實現程序跳轉功能，這樣也就實現了程序散轉。
????????變量的訪問
??????? NumCount EQU 0x40003000 ;定義變量NumCount
??????? …
??????? LDR R0,=NumCount ;使用LDR 偽指令裝載NumCount的地址到R0
??????? LDR R1,[R0] ;取出變量值
??????? ADD R1,R1,#1 ;NumCount=NumCount+1
??????? STR R1,[R0] ;保存變量值
??????? …
??????? GPIO 設置
??????? GPIO-BASE EQU 0Xe0028000 ;定義GPIO 寄存器的基地址
??????? …
??????? LDR R0,=GPIO-BASE
??????? LDR R1,=0x00FFFF00 ;裝載32 位立即數，即設置值
??????? STR R1,[R0,#0x0C] ;IODIR=0x00FFFF00， IODIR 的地址為0xE002800C
??????? MOV R1,#0x00F00000
??????? STR R1,[R0,#0x04] ;IOSET=0x00F00000，IOSET 的地址為0xE0028004
??????? …
??????? 程序散轉
??????? …
??????? MOV R2,R2,LSL #2 ;功能號乘上4，以便查表
??????? LDR PC,[PC,R2] ;查表取得對應功能子程序地址，并跳轉
??????? NOP
??????? FUN-TAB DCD FUN-SUB0
??????? DCD FUN-SUB1
??????? DCD FUN-SUB2
??????? …
????????LDM和STM
??????? 批量加載/存儲指令可以實現在一組寄存器和一塊連續的內存單元之間傳輸數據。LDM為加載多個寄存器，STM 為存儲多個寄存器。允許一條指令傳送16 個寄存器的任何子集或所有寄存器。指令格式如下：
??????? LDM{cond}<模式> Rn{!},reglist{^}
??????? STM{cond}<模式> Rn{!},reglist{^}
??????? LDM /STM 的主要用途是現場保護、數據復制、參數傳送等。其模式有8種，如下所列：(前面4 種用于數據塊的傳輸，后面4 種是堆棧操作)。
??????? (1) IA：每次傳送后地址加4
??????? (2) IB：每次傳送前地址加4
??????? (3) DA：每次傳送后地址減4
??????? (4) DB：每次傳送前地址減4
??????? (5) FD：滿遞減堆棧
??????? (6) ED：空遞增堆棧
??????? (7) FA：滿遞增堆棧
??????? (8) EA：空遞增堆棧
??????? 其中，寄存器Rn 為基址寄存器，裝有傳送數據的初始地址，Rn 不允許為R15;后綴“！”表示最后的地址寫回到Rn中;寄存器列表reglist 可包含多于一個寄存器或寄存器范圍，使用“,”分開，如{R1,R2,R6-R9},寄存器排列由小到大排列；“＾”后綴不允許在用戶模式呈系統模式下使用，若在LDM 指令用寄存器列表中包含有PC 時使用，那么除了正常的多寄存器傳送外，將SPSR 拷貝到CPSR 中，這可用于異常處理返回；使用“＾”后綴進行數據傳送且寄存器列表不包含PC時，加載/存儲的是用戶模式的寄存器，而不是當前模式的寄存器。
??????? 地址對準――這些指令忽略地址的位[1：0]。
??????? 批量加載/存儲指令舉例如下：
??????? LDMIA R0!,{R3-R9} ;加載R0 指向的地址上的多字數據，保存到R3～R9中，R0 值更新
??????? STMIA R1!,{R3-R9} ;將R3～R9 的數據存儲到R1 指向的地址上，R1值更新
??????? STMFD SP!,{R0-R7,LR} ;現場保存，將R0～R7、LR入棧
??????? LDMFD SP!,{R0-R7,PC}^;恢復現場，異常處理返回
??????? 在進行數據復制時，先設置好源數據指針，然后使用塊拷貝尋址指令LDMIA/STMIA、LDMIB/STMIB、LDMDA/STMDA、LDMDB/STMDB 進行讀取和存儲。而進行堆棧操作時，則要先設置堆棧指針，一般使用SP 然后使用堆棧尋址指令STMFD/LDMFD、STMED。LDMED、STMFA/LDMFA、STMEA/LDMEA實現堆棧操作。
??????? 多寄存器傳送指令示意圖如圖A-1所示，其中R1為指令執行前的基址寄存器，R1’則為指令執行完后的基址寄存器。
（a）指令STMIA R1!,{R5-R7}????? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ???? （b）指令STMIB R1!,{R5-R7}
?????????????
??
（c）指令STMDA R1!, {R5-R7}?????? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ??? （d）指令STMDB R1!,{R5-R7}
圖A-1? 多寄存器傳送指令示意圖
??????? 數據是存儲在基址寄存器的地址之上還是之下，地址是在存儲第一個值之前還是之后增加還是減少。表A-3給出多寄存器傳送指令映射示意表。
表A-3? 多寄存器傳送指令映射示意表
?
??????? 使用LDM/STM 進行數據復制例程如下：
??????? …
??????? LDR R0,=SrcData ;設置源數據地址
??????? LDR R1,=DstData ;設置目標地址
??????? LDMIA R0,{R2-R9} ;加載8 字數據到寄存器R2～R9
??????? STMIA R1,{R2-R9} ;存儲寄存器R2～R9 到目標地址
??????? 使用LDM/STM 進行現場寄存器保護，常在子程序中或異常處理使用：
??????? SENDBYTE
??????? STMFD SP!,{R0-R7,LR} ;寄存器入堆
??????? …
??????? BL DELAY ;調用DELAY 子程序
??????? …
??????? LDMFD SP!,{R0-R7,PC} ;恢復寄存器，并返回
????????SWP
??????? 寄存器和存儲器交換指令。SWP指令用于將一個內存單元（該單元地址放在寄存器Rn中）的內容讀取到一個寄存器Rd中，同時將另一個寄存器Rm 的內容寫入到該內存單元中。使用SWP 可實現信號量操作。
??????? 指令格式如下：
??????? SWP{cond}{B} Rd,Rm,[Rn]
??????? 其中，B 為可選后綴，若有B，則交換字節，否則交換32 位字：Rd 為數據從存儲器加載到的寄存器;Rm的數據用于存儲到存儲器中，若Rm 與Rn 相同，則為寄存器與存儲器內容進行交換;Rn 為要進行數據交換的存儲器地址，Rn 不能與Rd 和Rm 相同。
??????? SWP 指令舉例如下：
??????? SWP R1,R1,[R0] ; 將R1 的內容與R0 指向的存儲單元的內容進行交換
??????? SWP R1,R2,,[R0] ; 將R0 指向的存儲單元內容讀取一字節數據到R1中(高24 位清零)
???????????????????????????????????????; 并將R2 的內容寫入到該內存單元中(最低字節有效)
??????? 使用SWP 指令可以方便地進行信號量的操作：
??????? 12C_SEM EQU 0x40003000
??????? …
??????? 12C_SEM_WAIT
??????? MOV R0,#0
??????? LDR R0,=12C_SEM
??????? SWP R1,R1,[R0] ?????? ;取出信號量，并設置其為0
??????? CMP R1,#0 ?????? ??? ;判斷是否有信號
??????? BEQ 12C_SEM_WAIT? ??? ;若沒有信號，則等待
1.3.2.???ARM 數據處理指令
??????? 數據處理指令大致可分為3 類：
（1）?????數據傳送指令（如MOV、MVN）
（2）?????算術邏輯運算指令（如ADD,SUM,AND）
（3）?????比較指令（如CMP、TST）。
數據處理指令只能對寄存器的內容進行操作。??????? 所有ARM 數據處理指令均可選擇使用S 后綴，以影響狀態標志。比較指令CMP、CMN、TST和TEQ不需要后綴S，它們會直接影響狀態標志。ARM數據處理指令列于表A-4中。
表A-4? ARM 數據處理指令
??????? （1）數據傳送指令
???????MOV
??????? 數據傳送指令。將8 位圖立即數或寄存器(operant2)傳送到目標寄存器Rd，可用于移位運算等操作。指令格式如下：
??????? MOV{cond}{S} Rd,operand2
??????? MOV 指令舉例如下：
??????? MOV R1#0x10 ;R1=0x10
??????? MOV R0,R1 ;R0=R1
??????? MOVS R3,R1,LSL #2 ;R3=R1＜＜2，并影響標志位
??????? MOV PC,LR?? ;PC=LR ，子程序返回
????????MVN
??????? 數據非傳送指令。將8 位圖立即數或寄存器(operand2)按位取反后傳送到目標寄存器(Rd)，因為其具有取反功能，所以可以裝載范圍更廣的立即數。指令格式如下：
??????? MVN{cond}{S} Rd,operand2
??????? MVN 指令舉例如下：
??????? MVN R1,#0xFF ;R1=0xFFFFFF00
??????? MVN R1,R2 ;將R2 取反，結果存到R1
??????? （2）算術邏輯運算指令
????????ADD
??????? 加法運算指令。將operand2 數據與Rn 的值相加，結果保存到Rd 寄存器。指令格式如下：
??????? ADD{cond}{S} Rd,Rn,operand2
??????? ADD 指令舉例如下：
??????? ADDS R1,R1,#1 ;R1=R1+1
??????? ADD R1,R1,R2 ;R1=R1+R2
??????? ADDS R3,R1,R2,LSL #2 ;R3=R1+R2＜＜2
??????? SUB
??????? 減法運算指令。用寄存器Rn 減去operand2。結果保存到Rd 中。指令格式如下：
??????? SUB{cond}{S} Rd,Rn,operand2
??????? SUB 指令舉例如下：
??????? SUBS R0,R0,#1 ;R0=R0-1
??????? SUBS R2,R1,R2 ;R2=R1-R2
??????? SUB R6,R7,#0x10 ;R6=R7-0x10
??????? RSB
??????? 逆向減法指令。用寄存器operand2 減法Rn，結果保存到Rd 中。指令格式如下：
??????? RSB{cond}{S} Rd,Rn,operand2
??????? SUB 指令舉例如下：
??????? RSB R3,R1,#0xFF00 ;R3=0xFF00-R1
??????? RSBS R1,R2,R2,LSL #2 ;R1=R2＜＜2-R2=R2×3
??????? RSB R0,R1,#0 ;R0=-R1
??????? ADC
??????? 帶進位加法指令。將operand2 的數據與Rn 的值相加，再加上CPSR中的C 條件標志位。結果保存到Rd 寄存器。指令格式如下：
??????? ADC{cond}{S} Rd,Rn,operand2
??????? ADC 指令舉例如下：
??????? ADDS R0,R0,R2
??????? ADC R1,R1,R3 ;使用ADC 實現64 位加法，(R1、R0)=(R1、R0)+（R3、R2）
????????SBC
??????? 帶進位減法指令。用寄存器Rn 減去operand2，再減去CPSR 中的C條件標志位的非（即若C 標志清零，則結果減去1），結果保存到Rd 中。指令格式如下：
??????? SCB{cond}{S}Rd,Rn,operand2
??????? SBC 指令舉例如下：
??????? SUBS R0，R0，R2
??????? SBC R1，R1，R3 ;使用SBC 實現64 位減法，(R1,R0)-(R3,R2)
????????RSC
??????? 帶進位逆向減法指令。用寄存器operand2 減去Rn，再減去CPSR 中的C條件標志位，結果保存到Rd 中。指令格式如下：
??????? RSC{cond}{S} Rd,Rn,operand2
??????? RSC 指令舉例如下：
??????? RSBS R2,R0,#0
??????? RSC R3,R1,#0 ;使用RSC 指令實現求64 位數值的負數
??????? AND
??????? 邏輯與操作指令。將operand2 值與寄存器Rn 的值按位作邏輯與操作，結果保存到Rd中。指令格式如下：
??????? AND{cond}{S} Rd,Rn,operand2
??????? AND 指令舉例如下：
??????? ANDS R0,R0,#x01 ;R0=R0&0x01，取出最低位數據
??????? AND R2,R1,R3 ;R2=R1&R3
???????ORR
??????? 邏輯或操作指令。將operand2 的值與寄存器Rn的值按位作邏輯或操作，結果保存到Rd 中。指令格式如下：
??????? ORR{cond}{S} Rd,Rn,operand2
??????? ORR 指令舉例如下：
??????? ORR R0,R0,#x0F ;將R0 的低4 位置1
??????? MOV R1,R2,LSR #4
??????? ORR R3,R1,R3,LSL #8 ;使用ORR 指令將近R2 的高8位數據移入到R3 低8 位中
??????? EOR
??????? 邏輯異或操作指令。將operand2 的值與寄存器Rn 的值按位作邏輯異或操作，結果保存到Rd中。指令格式如下：
??????? EOR{cond}{S}Rd,Rn,operand2
??????? EOR 指令舉例如下：
??????? EOR R1,R1,#0x0F ;將R1 的低4 位取反
??????? EOR R2,R1,R0 ;R2=R1^R0
??????? EORS R0,R5,#0x01 ;將R5 和0x01 進行邏輯異或，結果保存到R0，并影響標志位
????????BIC
??????? 位清除指令。將寄存器Rn 的值與operand2 的值的反碼按位作邏輯與操作，結果保存到Rd中。指令格式如下：
??????? BIC{cond}{S}Rd,Rn,operand2
??????? BIC 指令舉例如下：
??????? BIC R1,R1,#0x0F ;將R1 的低4 位清零，其它位不變
??????? BIC R1,R2,R3 ;將拭的反碼和R2 相邏輯與，結果保存到R1
??????? （3）比較指令
??????? CMP
??????? 比較指令。指令使用寄存器Rn 的值減去operand2 的值，根據操作的結果更新CPSR中的相應條件標志位，以便后面的指令根據相應的條件標志來判斷是否執行。指令格式如下：
??????? CMP{cond} Rn,operand2
??????? CMP 指令舉例如下：
??????? CMP R1,#10 ;R1 與10 比較，設置相關標志位
??????? CMP R1,R2 ;R1 與R2 比較，設置相關標志位
??????? CMP 指令與SUBS 指令的區別在于CMP 指令不保存運算結果。在進行兩個數據大小判斷時，常用CMP指令及相應的條件碼來操作。
??????? CMN
??????? 負數比較指令。指令使用寄存器Rn 與值加上operand2 的值，根據操作的結果更新CPSR中的相應條件標志位，以便后面的指令根據相應的條件標志來判斷是否執行，指令格式如下：
??????? CMN{cond} Rn,operand2
??????? CMN R0,#1 ;R0+1,判斷R0 是否為1 的補碼，若是Z 置位
??????? CMN 指令與ADDS 指令的區別在于CMN 指令不保存運算結果。CMN指令可用于負數比較，比如CMNR0，#1 指令則表示R0 與-1 比較，若R0 為-(即1 的補碼)，則Z 置位，否則Z復位。
??????? TST
??????? 位測試指令。指令將寄存器Rn 的值與operand2 的值按位作邏輯與操作，根據操作的結果更新CPSR中相應的條件標志位(當結果為0時，EQ位被設置)，以便后面指令根據相應的條件標志來判斷是否執行。指令格式如下：
??????? TST{cond} Rn,operand2
??????? TST 指令舉例如下：
??????? TST R0,#0x01 ;判斷R0 的最低位是否為0
??????? TST R1,#0x0F ;判斷R1 的低4 位是否為0
??????? TST 指令與ANDS 指令的區別在于TST4 指令不保存運算結果。TST指令通常于EQ、NE條件碼配合使用，當所有測試位均為0 時，EQ 有效，而只要有一個測試為不為0，則NE 有效。
????????TEQ
??????? 相等測試指令。指令寄存器Rn 的值與operand2 的值按位作邏輯異或操作，根據操作的結果更新CPSR中相應條件標志位，以便后面的指令根據相應的條件標志來判斷是否執行。指令格式如下：
??????? TEQ{cond} Rn,operand2
??????? TEQ 指令舉例如下：
??????? TEQ R0,R1 ;比較R0 與R1 是否相等(不影響V 位和C 位)
??????? TST 指令與EORS 指令的區別在于TST 指令不保存運算結果。使用TEQ進行相等測試，常與EQNE 條件碼配合使用，當兩個數據相等時，EQ 有效，否則NE 有效。
??????? （4）乘法指令
??????? ARM7TDMI(-S)具有32×32 乘法指令、32×32 乘加指令、32×32結果為64 位的乘法指令。表A-5給出全部的ARM 乘法指令。
表A-5? 全部的ARM 乘法指令
????????MUL
??????? 32 位乘法指令。指令將Rm 和Rs 中的值相乘，結果的低32 位保存到Rd中。指令格式如下：
??????? MUL{cond}{S} Rd,Rm,Rs
??????? MUL 指令舉例如下：
??????? MUL R1,R2,R3 ;R1=R2×R3
??????? MULS R0,R3,R7 ;R0=R3×R7，同時設置CPSR 中的N位和Z 位
??????? MLA
??????? 32 位乘加指令。指令將Rm 和Rs 中的值相乘，再將乘積加上第3 個操作數，結果的低32位保存到Rd 中。指令格式如下：
??????? MLA{cond}{S} Rd,Rm,Rs,Rn
??????? MLA 指令舉例如下：
??????? MLA R1,R2,R3,R0 ;R1=R2×R3+10
????????UMULL
??????? 64 位無符號乘法指令。指令將Rm 和Rs 中的值作無符號數相乘，結果的低32位保存到RsLo 中，而高32 位保存到RdHi 中。指令格式如下：
??????? UMULL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs
??????? UMULL 指令舉例如下：
??????? UMULL R0,R1,R5,R8 ;(R1、R0)=R5×R8
????????UMLAL
??????? 64 位無符號乘加指令。指令將Rm 和Rs 中的值作無符號數相乘，64 位乘積與RdHi、RdLo相加，結果的低32 位保存到RdLo 中，而高32 位保存到RdHi 中。指令格式如下：
??????? UMLAL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs
??????? UMLAL 指令舉例如下：
??????? UMLAL R0,R1,R5,R8;(R1,R0)=R5×R8+(R1,R0)
????????SMULL
??????? 64 位有符號乘法指令。指令將Rm 和Rs 中的值作有符號數相乘，結果的低32位保存到RdLo 中，而高32 位保存到RdHi 中。指令格式如下：
??????? SMULL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs
??????? SMULL 指令舉例如下：
??????? SMULL R2,R3,R7,R6 ;(R3,R2)=R7×R6
????????SMLAL
??????? 64 位有符號乘加指令。指令將Rm 和Rs 中的值作有符號數相乘，64 位乘積與RdHi、RdLo，相加，結果的低32位保存到RdLo 中，而高32 位保存到RdHi 中。指令格式如下：
??????? SMLAL{cond}{S} RdLo,RdHi,Rm,Rs
??????? SMLAL 指令舉例如下：
??????? SMLAL R2,R3,R7,R6;(R3,R2)=R7×R6+(R3,R2)
1.3.3.???ARM 跳轉指令
?????兩種方式可以實現程序的跳轉：
（1）?????使用跳轉指令直接跳轉，跳轉指令有跳轉指令B，帶鏈接的跳轉指令BL ，帶狀態切換的跳轉指令BX。
（2）???直接向PC?寄存器賦值實現跳轉。
表A-6給出全部的ARM跳轉指令。
表A-6? ARM跳轉指令
? ??????B??? 跳轉指令，跳轉到指定的地址執行程序。
?? B{cond} label
?? 舉例如下：
???????B WAITA ;跳轉到WAITA 標號處
???????B 0x1234 ;跳轉到絕對地址0x1234 處
??????? 跳轉到指令B 限制在當前指令的±32Mb 的范圍內。
?
????????BL???????帶鏈接的跳轉指令。指令將下一條指令的地址拷貝到R14(即LR)鏈接寄存器中，然后跳轉到指定地址運行程序。
??????? BL{cond} label
???????舉例如下：
???????BL DELAY
??????? 跳轉指令B 限制在當前指令的±32MB 的范圍內。BL 指令用于子程序調用。
?
???????BX???????帶狀態切換的跳轉指令。跳轉到Rm 指定的地址執行程序，若Rm 的位[0]為1，則跳轉時自動將CPSR 中的標志T 置位，即把目標地址的代碼解釋為Thumb代碼;若Rm 的位[0]為0，則跳轉時自動將CPSR 中的標志T 復位，即把目標地址的代碼解釋為ARM代碼。指令格式如下：
??????? BX{cond} Rm
???????舉例如下：
??????? ADRL R0,ThumbFun+1
??????? BX R0 ;跳轉到R0 指定的地址，并根據R0 的最低位來切換處理器狀態
?????????BLX
???????? BLX目標地址：跳轉，改變狀態及保存PC值
1.3.4.???ARM 協處理器指令
5????????????? ARM 支持協處理器操作，協處理器的控制要通過協處理器命令實現。表A-7給出全部的ARM協處理器指令。
表A-7? ARM 協處理器指令
????????CDP
??????? 協處理器數據操作指令。ARM 處理器通過CDP 指令通知ARM 協處理器執行特定的操作。該操作由協處理器完成，即對命令的參數的解釋與協處理器有關，指令的使用取決于協處理器。若協處理器不能成功地執行該操作，將產生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? CDP{cond}coproc,opcodel,CRd,CRn,CRm{,opcode2}
??????? 其中： coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn,n 為0～15。
??????? opcodel 協處理器的特定操作碼。
??????? CRd 作為目標寄存器的協處理器寄存器。
??????? CRN 存放第1 個操作數的協處理器寄存器。
??????? CRm 存放第2 個操作數的協處理器寄存器。
??????? Opcode2 可選的協處理器特定操作碼。
??????? CDP 指令舉例如下：
??????? CDP p7,0,c0,c2,c3,0 ;協處理器7 操作，操作碼為0，可選操作碼為0
??????? CDP p6,1,c3,c4,c5 ;協處理器操作，操作碼為1
??????? LDC
??????? 協處理器數據讀取指令。LDC指令從某一連續的內存單元將數據讀取到協處理器的寄存器中。協處理器數據的數據的傳送，由協處理器來控傳送的字數。若協處理器不能成功地執行該操作，將產生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? LDC{cond}{L} coproc,CRd,<地址>
??????? 其中： L 可選后綴，指明是長整數傳送。
??????? coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n 為0～15
??????? CRd 作為目標寄存的協處理器寄存器。
??????? <地址> 指定的內存地址
??????? LDC 指令舉例如下：
??????? LDC p5,c2,[R2,#4];讀取R2+4指向的內存單元的數據，傳送到協處理器p5的c2寄存器中
??????? LDC p6,c2,[R1] ;讀取是指向的內存單元的數據，傳送到協處理器p6的c2 寄存器中
??????? STC
??????? 協處理器數據寫入指令。STC指令將協處理器的寄存器數據寫入到某一連續的內存單元中。進行協處理器數據的數據傳送，由協處理器來控制傳送的字數。若協處理器不能成功地執行該操作，將產生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? STC{cond}{L} coproc,CRd,<地址>
??????? 其中： L 可選后綴，指明是長整數傳送。
??????? coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n 為0～15
??????? CRd 作為目標寄存的協處理器寄存器。
??????? <地址> 指定的內存地址
??????? STC 指令舉例如下：
??????? STC p5,c1,[R0]
??????? STC p5,c1,[Ro,#-0x04]
??????? MCR
????????ARM寄存器到協處理器寄存器的數據傳送指令。MCR 指令將ARM 處理器的寄存器中的數據傳送到協處理器的寄存器中。若協處理器不能成功地執行該操作，將產生未定義指令異常中斷。指令格式如下：
??????? MCR{cond}coproc,opcodel,Rd,CRn,CRm{,opcode2}
??????? 其中：coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n 為0～15。
??????? cpcodel 協處理器的特定操作碼。
??????? RD 作為目標寄存器。
??????? CRn 存放第1 個操作數的協處理器寄存器
??????? CRm 存放第2 個操作數的協處理器寄存器。
??????? Opcode2 可選的協處理器特定操作碼。
??????? MCR 指令舉例如下：
??????? MCR p6,2,R7,c1,c2,
??????? MCR P7,0,R1,c3,c2,1,
????????MRC
????????協處理器寄存器到ARM寄存器到的數據傳送指令。MRC 指令將協處理器寄存器中的數據傳送到ARM 處理器的寄存器中。若協處理器不能成功地執行該操作。將產生未定義異常中斷。指令格式如下：
??????? MRC {cond}coproc,opcodel,Rd,CRn,CRm{,opcode2}
??????? 其中：coproc 指令操作的協處理器名。標準名為pn，n為0～15。
??????? opcodel 協處理器的特定操作碼。
??????? Rd 作為目標寄存器。
??????? CRn 存放第1 個操作數的協處理器寄存器。
??????? CRm 存放第2 個操作數的協處理器寄存器。
??????? opcode2 可選的協處理器特定操作碼。
??????? MRC 指令舉例如下：
??????? MRC p5,2,R2,c3,c2
??????? MRC p7,0,R0,c1,c2,1
?
1.3.5.???ARM 雜項指令
??????? 表A-8給出全部的ARM協處理器指令。
表A-8 ARM雜項指令
?
????????SWI
??????? 軟中斷指令。SWI 指令用于產生軟中斷，從而實現在用戶模式變換到管理模式，CPSR保存到管理模式的SPSR中，執行轉移到SWI 向量，在其它模式下也可使用SWI 指令，處理同樣地切換到管理模式。指令格式如下：
??????? SWI{cond} immed_24
??????? 其中：immed_24 24 位立即數，值為0～16777215 之間的整數。
??????? SWI 指令舉例如下：
??????? SWI 0 ;軟中斷，中斷立即數為0
??????? SWI 0x123456 ;軟中斷，中斷立即數為0x123456
??????? 使用SWI 指令時，通常使用以下兩種方法進行傳遞參數，SWI 異常中斷處理程序就可以提供相關的服務，這兩種方法均是用戶軟件協定。SWI異常中斷處理程序要通過讀取引起軟中斷的SWI 指令，以取得24 位立即數。
??????? （A）指令24 位的立即數指定了用戶請求的服務類型，參數通過用寄存器傳遞。
??????? MOV R0,#34 ??? ;設置了功能號為34
??????? SWI 12 ?????? ;調用12 號軟中斷
??????? （B）指令中的24 位立即數被忽略，用戶請求的服務類型由寄存器R0 的值決定，參數通過其它的通用寄存器傳遞。
??????? MOV R0,#12 ??? ;調用12 號軟中斷
??????? MOV R1,#34 ??? ;設置子功能號為34
??????? SWI 0?????? ;
??????? 在SWI 異常中斷處理程序中，取出SWI 立即數的步驟為：首先確定引起軟中斷的SWI指令是ARM指令還時Thumb 指令，這可通過對SPSR 訪問得到：然后要取得該SWI 指令的地址，這可通過訪問LR 寄存器得到：接著讀出指令，分解出立即數。
??????? 讀出SWI 立即數：
??????? T_bit EQU 0x20
??????? SWI_Hander
??????? STMFD SP!,{R0_R3,R12,LR}??? ??? ;現場保護
??????? MRS R0,SPSR ?????? ??? ??? ??? ;讀取SPSR
??????? STMFD SP!,{R0} ?????? ??? ??? ??? ;保存SPSR
??????? TST R0,#T_bit ?????? ??? ??? ??? ;測試T標志位
??????? LDRNEH R0,[LR,#-2]??? ??? ??? ??? ;若是Thumb指令，讀取指令碼(16 位)
??????? BICNE R0,R0,#0xFF00??? ??? ??? ;取得Thumb 指令的8 位立即數
??????? LDREQ R0,[LR,#-4] ?????? ??? ??? ;若是ARM 指令，讀取指令碼(32 位)
??????? BICNQ R0,R0,#0xFF00000??? ??? ??? ;取得ARM 指令的24 位立即數
??????? …
??????? LDMFD SP!,{R0-R3,R12,PC}^ ;SWI 異常中斷返回
????????MRS
??????? 讀狀態寄存器指令。在ARM 處理器中，只有MRS 指令可以狀態寄存器CPSR或SPSR讀出到通用寄存器中。指令格式如下：
??????? MRS{cond} Rd ,psr
??????? 其中： Rd 目標寄存器。Rd 不允許為R15。
??????? psr CPSR 或SPSR
??????? MRS指令舉例如下：
??????? MRS R1,CPSR ??? ;將CPSR狀態寄存器讀取，保存到R1 中
??????? MRS R2,SPSR ??? ;將SPSR狀態寄存器讀取，保存到R2 中
??????? MRS 指令讀取CPSR，可用來判斷ALU 的狀態標志，或IRQ、FIQ中斷是否允許等；在異常處理程序中，讀SPSR 可知道進行異常前的處理器狀態等。MRS 與MSR 配合使用，實現CPSR 或SPSR 寄存器的讀—修改---寫操作，可用來進行處理器模式切換()，允許/禁止IRQ/FIQ中斷等設置。另外，進程切換或允許異常中斷嵌套時，也需要使用MRS 指令讀取SPSR 狀態值。保存起來。
??????? 使能IRQ 中斷例程：
??????? ENABLE_IRQ
??????? MRS R0,CPSR
??????? BIC R0。R0,#0x80
??????? MSR CPSR_c,R0
??????? MOV PC,LR
??????? 禁能IRQ 中斷例程：
??????? DISABLE_IRQ
??????? MRS R0,CPSR
??????? ORR R0,R0,#0x80
??????? MSR CPSR_c,R0
??????? MOV PC,LR
??????? MSR
??????? 寫狀態寄存器指令。在ARM 處理器中。只有MSR 指令可以直接設置狀態寄存器CPSR或SPSR。指令格式如下：
??????? MSR{cond} psr_fields,#immed_8r
??????? MSR{cond} psr_fields,Rm
??????? 其中： psr CPSR 或SPSR
??????? fields 指定傳送的區域。Fields 可以是以下的一種或多種(字母必須為小寫)：
??????? c 控制域屏蔽字節(psr[7…0])
??????? x 擴展域屏蔽字節(psr[15…8])
??????? s 狀態域屏蔽字節(psr[23。…16])
??????? f 標志域屏蔽字節(psr[31…24])
??????? immed_8r 要傳送到狀態寄存器指定域的立即數，8 位。
??????? Rm 要傳送到狀態寄存器指定域的數據的源寄存器。
??????? MSR 指令舉例如下：
??????? MSR CPSR_c,#0xD3 ;CPSR[7…0]=0xD3，即切換到管理模式。
??????? MSR CPSR_cxsf,R3 ;CPSR=R3
????????只有在特權模式下才能修改狀態寄存器。
??????? 程序中不能通過MSR 指令直接修改CPSR 中的T 控制位來實現ARM 狀態/Thumb狀態的切換，必須使用BX 指令完成處理器狀態的切換(因為BX 指令屬轉移指令，它會打斷流水線狀態，實現處理器狀態切換)。MRS 與MSR 配合使用，實現CPSR或SPSR 寄存器的讀-修改-寫操作，可用來進行處理器模式切換、允許/禁止IRQ/FIQ 中斷等設置。
??????? 堆棧指令實始化例程：
??????? INITSTACK
??????? MOV R0,LR ;保存返回地址
??????? ;設置管理模式堆棧
??????? MSR CPSR_c,#0xD3
??????? LDR SP,StackSvc
??????????????????????;設置中斷模式堆棧
??????? MSR CPSR_c,#0xD2
??????? LDR SP,StackIrq
??????? …
1.3.6.???ARM 偽指令
???????ARM 偽指令不是ARM 指令集中的指令，只是為了編程方便編譯器定義了偽指令，使用時可以像其它ARM 指令一樣使用，但在編譯時這些指令將被等效的ARM 指令代替。ARM偽指令有四條，分別為ADR 偽指令、ADRL 偽指令、LDR 偽指令和NOP 偽指令。
??????? ADR
??????? 小范圍的地址讀取偽指令。ADR 指令將基于PC 相對偏移的地址值讀取到寄存器中。在匯編編譯源程序時，ADR偽指令被編譯器替換成一條合適的指令。通常，編譯器用一條ADD 指令或SUB 指令來實現該ADR 偽指令的功能，若不能用一條指令實現，則產生錯誤，編譯失敗。
??????? ADR 偽指令格式如下：
??????? ADR{cond} register,exper
??????? 其中：register 加載的目標寄存器。
??????? exper 地址表達式。當地址值是非字地齊時，取值范圍-255～255 字節之間；當地址是字對齊時，取值范圍-1020～1020字節之間。?
??????? 對于基于PC 相對偏移的地址值時，給定范圍是相對當前指令地址后兩個字處(因為ARM7TDMI為三級流水線)。
??????? ADR 偽指令舉例如下：
??????? LOOP MOV R1, #0xF0
??????? …
??????? ADR R2, LOOP ?????? ;將LOOP 的地址放入R2
??????? ADR R3, LOOP+4
??????? 可以用ADR 加載地址，實現查表：
??????? …
??????? ADR R0,DISP_TAB ??? ;加載轉換表地址
??????? LDRB R1,[R0,R2] ??? ;使用R2作為參數，進行查表
??????? …
??????? DISP_TAB
??????? DCB0Xc0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90
??????? ADRL
??????? 中等范圍的地址讀取偽指令。ADRL 指令將基于PC 相對偏移的地址值或基于寄存器相對偏移的地址值讀取到寄存器中，比ADR偽指令可以讀取更大范圍的地址。在匯編編譯源程序時，ADRL 偽指令被編譯器替換成兩個條合適的指令。若不能用兩條指令實現ADRL 偽指令功能，則產生錯誤，編譯失敗。ADRL偽指令格式如下：
??????? ADR{cond} register,exper
??????? 其中：register 加載的目標寄存器。
??????? expr 地址表達式。當地址值是非字對齊時，取范圍-64K～64K 字節之間；當地址值是字對齊時，取值范圍-256K～256K字節之間。
??????? ADRL 偽指令舉例如下：
??????? ADRL R0,DATA_BUF
??????? …
??????? ADRL R1 DATA_BUF+80
??????? …
??????? DATA_BUF
??????? SPACE 100 ??? ;定義100 字節緩沖區
??????? 可以且用ADRL 加載地址，實現程序跳轉，中等范圍地址的加載：
??????? …
??????? ADR LR,RETURNI ?????? ??? ;設置返回地址
??????? ADRL R1Thumb_Sub+1??? ??? ;取得了Thumb 子程序入口地址，且R1 的0 位置1
??????? BX R1 ?????? ??? ??? ??? ;調用Thumb子程序，并切換處理器狀態
??????? RETURNI
??????? …
??????? CODE16
??????? Thumb_Sub
??????? MOV R1,#10
??????? …
??????? LDR
??????? 大范圍的地址讀取偽指令。LDR 偽指令用于加載32 位的立即數或一個地址值到指定寄存器。在匯編編譯源程序時，LDR偽指令被編譯器替換成一條合適的指令。若加載的常數未超出MOV 或MVN 的范圍，則使用MOV 或MVN 指令代替該LDR 偽指令，否則匯編器將常量放入字池，并使用一條程序相對偏移的LDR指令從文字池讀出常量。LDR 偽指令格式如下：
??????? LDR{cond} register,=expr/label_expr
??????? 其中：register 加載的目標寄存器
??????? expr 32 位立即數。
??????? label_expr 基于PC 的地址表達式或外部表達式。
??????? LADR 偽指令舉例如下：。
??????? LDR R0,=0x123456 ?????? ;加載32 位立即數0x12345678
??????? LDR R0,=DATA_BUF+60??? ;加載DATA_BUF 地址+60
??????? …
??????? LTORG ?????? ??? ??? ??? ;聲明文字池
??????? 偽指令LDR 常用于加載芯片外圍功能部件的寄存器地址(32 位立即數)，以實現各種控制操作加載32位立即數：
??????? …
??????? LDR R0,=IOPIN ;加載GPIO 寄存器IOPIN 的地址
??????? LDR R1,[R0] ;讀取IOPIN 寄存器的值
??????? …
??????? LDR R0,=IOSET
??????? LDR R1,=0x00500500
??????? STR R1,[R0] ;IOSET=0x00500500
??????? …
??????? 從PC 到文字池的偏移量必須小于4KB。與ARM 指令的LDR 相比，偽指令的LDR的參數有“=”號
??????? NOP
??????? 空操作偽指令。NOP 偽指令在匯編時將會被代替成ARM 中的空操作，比如可能為“MOV?R0, R0”指令等，NOP 偽指令格式如下：
??????? NOP
??????? NOP
??????? NOP
??????? NOP
??????? SUBS R1, R1, #1
??????? BNE DELAY1
??????? …
?
?
1.4.????尋址方式
1.4.1.???立即數尋址
立即數前面有“#”號，并且如果是十六進制數則在“#”后添加“0x”或“&”，二進制數“#”后面加“%”。
1.4.2.???寄存器尋址
1.4.3.???寄存器間接尋址
以寄存器中的值作為操作數的地址，而操作數本身放在存儲器中。
例如：ADD R0，R1，[R2]
1.4.4.???基址變址尋址
將寄存器的內容與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個操作數的有效地址。
例如：LDR R0，[R1，#4]? R0<-[R1+4]
1.4.5.???多寄存器尋址
一條指令可以完成多個寄存器值得傳遞，一條指令傳送最多16個通用寄存器的值。
LDMIA? R0，{R1，R2，R3，R4}
1.4.6.???相對尋址
以程序計數器PC的值作為基地址，指令中的地址標號作為偏移量，將兩者相加后得到的操作數的有效地址。
例如：BL NEXT;
1.4.7.???堆棧尋址
使用一個堆棧指針的專用寄存器指示當前操作位置
遞增堆棧：向高地址方向生長
遞減堆棧：向低地址方向生長
滿堆棧：堆棧指針指向最后壓入堆棧的有效數據
空堆棧：堆棧指針指向下一個要放入數據的空位置
?
2.?????? GNU ARM混編
???????? 匯編源程序一般用于系統最基本的初始化：初始化堆棧指針、設置頁表、操作 ARM的協處理器等。這些初始化工作完成后就可以跳轉到C代碼main函數中執行。
1.1.???? GNU匯編語言語句格式
????任何Linux匯編行都是如下結構：[<label>:][<instruction?or?directive?or?pseudo-instruction>}?@comment
l????????instruction為指令
l????????directive為偽操作
l????????pseudo-instruction為偽指令
l????????<label>:為標號,?GNU匯編中，任何以冒號結尾的標識符都被認為是一個標號，而不一定非要在一行的開始。
l????????comment為語句的注釋
下面定義一個"add"的函數，最終返回兩個參數的和：
.section.text, “x”
.globaladd??????@ give the symbol “add” externallinkage
add:
????ADD r0, r0, r1 @ add input arguments
????MOV pc, lr??@ return from subroutine
@ endof program
注意：
l?????????ARM指令，偽指令，偽操作，寄存器名可以全部為大寫字母，也可全部為小寫字母，但不可大小寫混用。
l?????????如果語句太長，可以將一條語句分幾行來書寫，在行末用“\”表示換行（即下一行與本行為同一語句）?！癨”后不能有任何字符，包含空格和制表符（Tab)。
1.2.???? GNU匯編程序中的標號symbol（或label）
????標號只能由a～z，A～Z，0～9，“.”，_等（由點、字母、數字、下劃線等組成，除局部標號外，不能以數字開頭）字符組成。
Symbol的本質：代表它所在的地址,因此也可以當作變量或者函數來使用。
l?????????段內標號的地址值在匯編時確定；
l?????????段外標號的地址值在連接時確定。
Symbol的分類：3類（依據標號的生成方式）。
<1>????基于PC的標號?；赑C的標號是位于目標指令前的標號或者程序中數據定義偽操作前的標號。這種標號在匯編時將被處理成PC值加上（或減去）一個數字常量，常用于表示跳轉指令”b”等的目標地址，或者代碼段中所嵌入的少量數據。
<2>????基于寄存器的標號?；诩拇嫫鞯臉颂柍Ｓ肕AP和FIELD來定義，也可以用EQU來定義。這種標號在匯編時將被處理成寄存器的值加上（或減去）一個數字常量，常用于訪問數據段中的數據。
<3>????絕對地址。絕對地址是一個32位數據。它可以尋址的范圍為[0，232-1]即可以直接尋址整個內存空間。
?
特別說明：局部標號Symbol
????局部標號主要在局部范圍內使用，而且局部標號可以重復出現。它由兩部組成：開頭是一個0-99直接的數字，后面緊接一個通常表示該局部變量作用范圍的符號。局部變量的作用范圍通常為當前段，也可以用ROUT來定義局部變量的作用范圍。
????局部變量定義的語法格式：N{routname}
l?????????N：為0~99之間的數字。
l?????????routname：當前局部范圍的名稱（為符號），通常為該變量作用范圍的名稱（用ROUT偽操作定義的）。
????局部變量引用的語法格式：%{F|B}{A|T}N{routname}
l?????????%：表示引用操作
l?????????N：為局部變量的數字號
l?????????routname：為當前作用范圍的名稱（用ROUT偽操作定義的）
l?????????F：指示編譯器只向前搜索
l?????????B：指示編譯器只向后搜索
l?????????A：指示編譯器搜索宏的所有嵌套層次
l?????????T：指示編譯器搜索宏的當前層次
例：使用局部符號的例子，一段循環程序
subs r0, r0, #1 @每次循環使r0=r0-1
bne 1F ?????@跳轉到1標號去執行
?
注意：
l?????????如果F和B都沒有指定，編譯器先向前搜索，再向后搜索
l?????????如果A和T都沒有指定，編譯器搜索所有從當前層次到宏的最高層次，比當前層次低的層次不再搜索。
l?????????如果指定了routname，編譯器向前搜索最近的ROUT偽操作，若routname與該ROUT偽操作定義的名稱不匹配，編譯器報告錯誤，匯編失敗。
1.3.???? GNU匯編程序中的分段
<1>????.section偽操作
.section <section_name> {,”<flags>”}
Startsa new code or data section. Sections in GNU are called .text, a code section, .data, an initializeddata section, and .bss, an uninitialized data section.
Thesesections have default flags, and the linker understands the default names(similardirective to the armasm directive AREA).The following are allowable?.section flags?for ELF format files:
<Flag>?????Meaning
a???????allowable section
w???????writable section
x???????executable section
?
中文解釋：
用戶可以通過.section偽操作來自定義一個段,格式如下：
.section section_name [,"flags"[, %type[,flag_specific_arguments]]]
??每一個段以段名為開始,?以下一個段名或者文件結尾為結束。這些段都有缺省的標志（flags），連接器可以識別這些標志。(與arm asm中的AREA相同)。下面是ELF格式允許的段標志flags：
<標志>?????含義
a??????????允許段
w??????????可寫段
x??????????執行段
?
例：定義一個“段”
.section.mysection????@自定義數據段，段名為?“.mysection”
.align??2
strtemp:
?????.ascii?"Temp string \n\0" @對這一句的理解，我覺得應該是：將"Temp string \n\0"這個字符串存儲在以標號strtemp為起始地址的一段內存空間里
<2>????匯編系統預定義的段名
l?????????.text?????@代碼段
l?????????.data????@初始化數據段.data Read-write initialized long data.
l?????????.bss?????@未初始化數據段
l?????????.sdata???@?.sdata Read-write initialized short data.
l?????????.sbss????@
注意：源程序中.bss段應該在.text段之前。
1.4.???? GNU匯編語言定義入口點
匯編程序的缺省入口是_start標號，用戶也可以在連接腳本文件中用ENTRY標志指明其它入口點。
例：定義入口點
.section .data
< initialized data here>
.section .bss
< uninitialized data here>
.section .text
.globl??_start
_start:
<instruction code goes here>
?
1.5.???? GNU匯編程序中的宏定義
格式如下：
.macro?宏名參數名列表??@偽指令.macro定義一個宏
宏體
.endm???????????????????@.endm表示宏結束
????如果宏使用參數,那么在宏體中使用該參數時添加前綴“\”。宏定義時的參數還可以使用默認值?？梢允褂?exitm偽指令來退出宏。
例：宏定義
.macroSHIFTLEFT a, b
.if \b< 0
MOV \a,\a, ASR #-\b
.exitm
.endif
MOV \a,\a, LSL #\b
.endm
?
?
1.6.???? GNU匯編程序中的常數
<1>????十進制數以非0數字開頭,如:123和9876；
<2>????二進制數以0b開頭,其中字母也可以為大寫；
<3>????八進制數以0開始,如:0456,0123；
<4>????十六進制數以0x開頭,如:0xabcd,0X123f；
<5>????字符串常量需要用引號括起來,中間也可以使用轉義字符,如: “You are welcome!\n”；
<6>????當前地址以“.”表示,在GNU匯編程序中可以使用這個符號代表當前指令的地址；
<7>????表達式：在匯編程序中的表達式可以使用常數或者數值, “-”表示取負數, “~”表示取補,“<>”表示不相等,其他的符號如:+、-、*、/、%、<、<<、>、>>、|、&、^、!、==、>=、<=、&&、||?跟C語言中的用法相似。
?
1.7.???? GNU ARM匯編的常用偽操作
????在前面已經提到過了一些為操作，還有下面一些為操作：
l?????????數據定義偽操作：?.byte，.short，.long，.quad，.float，.string/.asciz/.ascii，重復定義偽操作.rept，賦值語句.equ/.set?；
l?????????函數的定義；
l?????????對齊方式偽操作?.align；
l?????????源文件結束偽操作.end；
l?????????.include偽操作；
l?????????if偽操作；
l?????????.global/ .globl?偽操作；
l?????????.type偽操作；
l?????????列表控制語句；
別于GNU?AS匯編的通用偽操作,下面是ARM特有的偽操作：
.reg?，.unreq?，.code?，.thumb?，.thumb_func?，.thumb_set，?.ltorg?，.pool
<1>????數據定義偽操作
l????????.byte:單字節定義，如：.byte 1,2,0b01,0x34,072,'s'?；
l????????.short:定義雙字節數據，如:.short 0x1234,60000?；
l????????.long:定義4字節數據，如:.long 0x12345678,23876565
l????????.quad:定義8字節，如:.quad 0x1234567890abcd
l????????.float：定義浮點數，如：.float?0f-314159265358979323846264338327\
????95028841971.693993751E-40 @?- pi
l????????.string/.asciz/.ascii：定義多個字符串，如:
.string "abcd","efgh", "hello!"
.asciz "qwer","sun", "world!"
.ascii "welcome\0"
?????注意：ascii偽操作定義的字符串需要自行添加結尾字符'\0'。
l????????.rept:重復定義偽操作,?格式如下：
?.rept?重復次數
??數據定義
?.endr @結束重復定義
??例：
?.rept 3
?.byte 0x23
?.endr
?
?
l????????.equ/.set:?賦值語句,?格式如下：
??.equ(.set)變量名，表達式
??例：
?.equ abc, 3 @讓abc=3
<2>????函數的定義偽操作
l?????????函數的定義,格式如下：
??函數名:
??函數體
??返回語句
????一般的,函數如果需要在其他文件中調用,?需要用到.global偽操作將函數聲明為全局函數。為了不至于在其他程序在調用某個C函數時發生混亂,對寄存器的使用我們需要遵循APCS準則。函數編譯器將處理函數代碼為一段.global的匯編碼。
l?????????函數的編寫應當遵循如下規則：
a.?????????a1-a4寄存器（參數、結果或暫存寄存器，r0到r3?的同義字）以及浮點寄存器f0-f3(如果存在浮點協處理器)在函數中是不必保存的；
b.?????????如果函數返回一個不大于一個字大小的值，則在函數結束時應該把這個值送到?r0?中；
c.?????????如果函數返回一個浮點數，則在函數結束時把它放入浮點寄存器f0中；
d.?????????如果函數的過程改動了sp（堆棧指針，r13）、fp（框架指針，r11）、sl（堆棧限制，r10）、lr（連接寄存器，r14）、v1-v8（變量寄存器，r4?到?r11）和?f4-f7,那么函數結束時這些寄存器應當被恢復為包含在進入函數時它所持有的值。
?
<3>????.align .end .include .incbin偽操作
l????????.align:用來指定數據的對齊方式,格式如下:
?????????.align [absexpr1, absexpr2]
??????以某種對齊方式,在未使用的存儲區域填充值.?第一個值表示對齊方式,4, 8,16或?32.第二個表達式值表示填充的值。
l????????.end:表明源文件的結束。
l????????.include:可以將指定的文件在使用.include?的地方展開,一般是頭文件,例如:
?????????.include “myarmasm.h”
l????????.incbin偽操作可以將原封不動的一個二進制文件編譯到當前文件中,使用方法如下:
?????????.incbin"file"[,skip[,count]]
?????????skip表明是從文件開始跳過skip個字節開始讀取文件,count是讀取的字數.
<4>????..if偽操作
????根據一個表達式的值來決定是否要編譯下面的代碼,?用.endif偽操作來表示條件判斷的結束,中間可以使用.else來決定.if的條件不滿足的情況下應該編譯哪一部分代碼。
.if有多個變種:
.ifdefsymbol???????????@判斷symbol是否定義
.ifcstring1,string2??????@字符串string1和string2是否相等,字符串可以用單引號括起來
.ifeqexpression????????@判斷expression的值是否為0
.ifeqsstring1,string2????@判斷string1和string2是否相等,字符串必須用雙引號括起來
.ifgeexpression????????@判斷expression的值是否大于等于0
.ifgtabsolute expression @判斷expression的值是否大于0
.ifleexpression????????@判斷expression的值是否小于等于0
.ifltabsolute expression????@判斷expression的值是否小于0
.ifncstring1,string2????????@判斷string1和string2是否不相等,?其用法跟.ifc恰好相反。
.ifndefsymbol, .ifnotdef symbol @判斷是否沒有定義symbol,?跟.ifdef恰好相反
.ifneexpression??????????@如果expression的值不是0,?那么編譯器將編譯下面的代碼
.ifnesstring1,string2??????@如果字符串string1和string2不相等,?那么編譯器將編譯下面的代碼.
?
<5>????.global .type .title .list
l????????.global/ .globl?：用來定義一個全局的符號，格式如下:
??????????.global symbol?或者?.globl symbol
l?????????.type：用來指定一個符號的類型是函數類型或者是對象類型,?對象類型一般是數據,?格式如下:
??????????.type?符號,?類型描述
例：
.globla
.data
.align4
.typea, @object
.sizea, 4
a:
.long10
例：
.section.text
.typeasmfunc, @function
.globlasmfunc
asmfunc:
mov pc,lr
?
<6>????列表控制語句:
.title：用來指定匯編列表的標題,例如:
??.title “my program”
.list：用來輸出列表文件.
?
<7>????ARM特有的偽操作
l?????????.reg:?用來給寄存器賦予別名,格式如下:
???????別名?.req?寄存器名
l?????????.unreq:?用來取消一個寄存器的別名,格式如下:
.unreq?寄存器別名
????注意被取消的別名必須事先定義過,否則編譯器就會報錯,這個偽操作也可以用來取消系統預制的別名,?例如r0,?但如果沒有必要的話不推薦那樣做。
l?????????.code偽操作用來選擇ARM或者Thumb指令集,格式如下:
.code?表達式
如果表達式的值為16則表明下面的指令為Thumb指令,如果表達式的值為32則表明下面的指令為ARM指令.
l?????????.thumb偽操作等同于.code 16,?表明使用Thumb指令,?類似的.arm等同于.code 32
l?????????.force_thumb偽操作用來強制目標處理器選擇thumb的指令集而不管處理器是否支持
l?????????.thumb_func偽操作用來指明一個函數是thumb指令集的函數
l?????????.thumb_set偽操作的作用類似于.set,?可以用來給一個標志起一個別名,?比.set功能增加的一點是可以把一個標志標記為thumb函數的入口,?這點功能等同于.thumb_func
l?????????.ltorg用于聲明一個數據緩沖池(literal pool)的開始,它可以分配很大的空間。
l?????????.pool的作用等同.ltorg
l?????????.space<number_of_bytes> {,<fill_byte>}
????分配number_of_bytes字節的數據空間，并填充其值為fill_byte，若未指定該值，缺省填充0。（與armasm中的SPACE功能相同）
l?????????.word <word1>{,<word2>} …插入一個32-bit的數據隊列。（與armasm中的DCD功能相同）可以使用.word把標識符作為常量使用。
例：
Start:
valueOfStart:
?????.word Start
這樣程序的開頭Start便被存入了內存變量valueOfStart中。
l?????????.hword<short1> {,<short2>} …
???插入一個16-bit的數據隊列。（與armasm中的DCW相同）
?
1.8.???? GNU ARM匯編特殊字符和語法
<1>????代碼行中的注釋符號: ‘@’
<2>????整行注釋符號: ‘#’
<3>????語句分離符號: ‘;’
<4>????立即數前綴: ‘#’?或?‘$’
?
3.?????? ARM GCC 內嵌匯編
對于基于ARM的RISC處理器，GNUC編譯器提供了在C代碼中內嵌匯編的功能。這種非常酷的特性提供了C代碼沒有的功能，比如手動優化軟件關鍵部分的代碼、使用相關的處理器指令。這里設想了讀者是熟練編寫ARM匯編程序讀者，因為該片文檔不是ARM匯編手冊。同樣也不是C語言手冊。這篇文檔假設使用的是GCC 4 的版本，但是對于早期的版本也有效。
GCCasm 聲明
讓我們以一個簡單的例子開始。就像C中的聲明一樣，下面的聲明代碼可能出現在你的代碼中。
/*NOP 例子 */
asm("movr0,r0");
該語句的作用是將r0移動到r0中。換句話講他并不干任何事。典型的就是NOP指令，作用就是短時的延時。
請接著閱讀和學習這篇文檔，因為該聲明并不像你想象的和其他的C語句一樣。內嵌匯編使用匯編指令就像在純匯編程序中使用的方法一樣?？梢栽谝粋€asm聲明中寫多個匯編指令。但是為了增加程序的可讀性，最好將每一個匯編指令單獨放一行。
asm(
"mov r0, r0\n\t"
"mov r0, r0\n\t"
"mov r0, r0\n\t"
"mov r0, r0"
);
換行符和制表符的使用可以使得指令列表看起來變得美觀。你第一次看起來可能有點怪異，但是當C編譯器編譯C語句的是候，它就是按照上面（換行和制表）生成匯編的。到目前為止，匯編指令和你寫的純匯編程序中的代碼沒什么區別。但是對比其它的C聲明，asm的常量和寄存器的處理是不一樣的。通用的內嵌匯編模版是這樣的。
asm(code : output operand list : input operand list : clobberlist);
匯編和C語句這間的聯系是通過上面asm聲明中可選的outputoperand list和input operand list。Clobber list后面再講。
下面是將c語言的一個整型變量傳遞給匯編，邏輯左移一位后在傳遞給C語言的另外一個整型變量。
/* Rotating bits example */
asm("mov %[result], %[value], ror #1" :[result] "=r" (y) : [value] "r" (x));
?
每一個asm語句被冒號（:）分成了四個部分。
匯編指令放在第一部分中的“”中間。
"mov %[result], %[value], ror #1"
接下來是冒號后的可選擇的output operand list，每一個條目是由一對[]（方括號）和被他包括的符號名組成，它后面跟著限制性字符串，再后面是圓括號和它括著的C變量。這個例子中只有一個條目。
?
[result] "=r" (y)
接著冒號后面是輸入操作符列表，它的語法和輸入操作列表一樣
[value] "r" (x)
?
破壞符列表，在本例中沒有使用
?
就像上面的NOP例子，asm聲明的4個部分中，只要最尾部沒有使用的部分都可以省略。但是有有一點要注意的是，上面的4個部分中只要后面的還要使用，前面的部分沒有使用也不能省略，必須空但是保留冒號。下面的一個例子就是設置ARMSoc的CPSR寄存器，它有input但是沒有output operand。
asm("msr cpsr,%[ps]" : : [ps]"r"(status))
即使匯編代碼沒有使用，代碼部分也要保留空字符串。下面的例子使用了一個特別的破壞符，目的就是告訴編譯器內存被修改過了。這里的破壞符在下面的優化部分在講解。
asm("":::"memory");
為了增加代碼的可讀性，你可以使用換行，空格，還有C風格的注釋。
asm("mov %[result], %[value], ror#1"
?????????? : [result]"=r" (y) /*Rotation result. */
?????????? : [value]"r" (x) /*Rotated value. */
?????????? : /* No clobbers */
);
在代碼部分%后面跟著的是后面兩個部分方括號中的符號，它指的是相同符號操作列表中的一個條目。
%[result]表示第二部分的C變量y，%[value]表示三部分的C變量x；
符號操作符的名字使用了獨立的命名空間。這就意味著它使用的是其他的符號表。簡單一點就是說你不必關心使用的符號名在C代碼中已經使用了。在早期的C代碼中，循環移位的例子必須要這么寫：
asm("mov %0, %1, ror #1" :"=r" (result) : "r" (value))
在匯編代碼中操作數的引用使用的是%后面跟一個數字，%1代表第一個操作數，%2代碼第二個操作數，往后的類推。這個方法目前最新的編譯器還是支持的。但是它不便于維護代碼。試想一下，你寫了大量的匯編指令的代碼，要是你想插入一個操作數，那么你就不得不從新修改操作數編號。
優化C代碼
有兩種情況決定了你必須使用匯編。1st，C限制了你更加貼近底層操作硬件，比如，C中沒有直接修改程序狀態寄存器（PSR）的聲明。2nd就是要寫出更加優化的代碼。毫無疑問GNUC代碼優化器做的很好，但是他的結果和我們手工寫的匯編代碼相差很遠。
這一部分有一點很重要，也是被別人忽視最多的就是：我們在C代碼中通過內嵌匯編指令添加的匯編代碼，也是要被C編譯器的優化器處理的。讓我們下面做個試驗來看看吧。
下面是代碼實例。
?
bigtree@just:~/embedded/basic-C$ arm-linux-gcc -c test.c
bigtree@just:~/embedded/basic-C$ arm-linux-objdump -D test.o
?
編譯器選擇r3作為循環移位使用。它也完全可以選擇為每一個C變量分配寄存器。Load或者store一個值并不顯式的進行。下面是其它編譯器的編譯結果。
E420A0E1 mov r2, r4, ror #1 @ y, x
編譯器為每一個操作數選擇一個相應的寄存器，將操作過的值cache到r4中，然后傳遞該值到r2中。這個過程你能理解不？
有的時候這個過程變得更加糟糕。有時候編譯器甚至完全拋棄你嵌入的匯編代碼。C編譯器的這種行為，取決于代碼優化器的策略和嵌入匯編所處的上下文。如果在內嵌匯編語句中不使用任何輸出部分，那么C代碼優化器很有可能將該內嵌語句完全刪除。比如NOP例子，我們可以使用它作為延時操作，但是對于編譯器認為這影響了程序的執行速速，認為它是沒有任何意義的。
上面的解決方法還是有的。那就是使用volatile關鍵字。它的作用就是禁止優化器優化。將NOP例子修改過后如下：
/* NOP example, revised */
asm volatile("movr0, r0");
下面還有更多的煩惱等著我們。一個設計精細的優化器可能重新排列代碼。看下面的代碼：
i++;
if (j == 1)
x += 3;
i++;
優化器肯定是要從新組織代碼的，兩個i++并沒有對if的條件產生影響。更進一步的來講，i的值增加2，僅僅使用一條ARM匯編指令。因而代碼要重新組織如下：
if (j == 1)
???x += 3;
i += 2;
這樣節省了一條ARM指令。結果是：這些操作并沒有得到許可。
這些將對你的代碼產生很到的影響，這將在下面介紹。下面的代碼是c乘b，其中c和b中的一個或者兩個可能會被中斷處理程序修改。進入該代碼前先禁止中斷，執行完該代碼后再開啟中斷。
?
asm volatile("mrs r12,cpsr\n\t"
???"orr r12, r12, #0xC0\n\t"
???"msr cpsr_c, r12\n\t" ::: "r12", "cc");
c *= b; /* This may fail. */
asm volatile("mrs r12, cpsr\n"
???"bic r12, r12, #0xC0\n"
???"msr cpsr_c, r12" ::: "r12", "cc");
但是不幸的是針對上面的代碼，優化器決定先執行乘法然后執行兩個內嵌匯編，或相反。這樣將會使得我們的代碼變得毫無意義。
我們可以使用clobberlist幫忙。上面例子中的clobber list如下：
"r12","cc"
上面的clobber list將會將向編譯器傳達如下信息，修改了r12和程序狀態寄存器的標志位。Btw，直接指明使用的寄存器，將有可能阻止了最好的優化結果。通常你只要傳遞一個變量，然后讓編譯器自己選擇適合的寄存器。另外寄存器名，cc（condition registor 狀態寄存器標志位），memory都是在clobber list上有效的關鍵字。它用來向編譯器指明，內嵌匯編指令改變了內存中的值。這將強迫編譯器在執行匯編代碼前存儲所有緩存的值，然后在執行完匯編代碼后重新加載該值。這將保留程序的執行順序，因為在使用了帶有memory clobber的asm聲明后，所有變量的內容都是不可預測的。
asm volatile("mrs r12,cpsr\n\t"
???"orr r12, r12, #0xC0\n\t"
???"msr cpsr_c, r12\n\t" :: : "r12", "cc","memory");
c *= b; /* This is safe. */
asm volatile("mrs r12, cpsr\n"
???"bic r12, r12, #0xC0\n"
???"msr cpsr_c, r12" ::: "r12", "cc","memory");
使所有的緩存的值都無效，只是局部最優（suboptimal）。你可以有選擇性的添加dummyoperand 來人工添加依賴。
asm volatile("mrs r12,cpsr\n\t"
???"orr r12, r12, #0xC0\n\t"
???"msr cpsr_c, r12\n\t" : "=X" (b) :: "r12","cc");
c *= b; /* This is safe. */
asm volatile("mrs r12
上面的第一個asm試圖修改變量先b，第二個asm試圖修改c。這將保留三個語句的執行順序，而不要使緩存的變量無效。
理解優化器對內嵌匯編的影響很重要。如果你讀到這里還是云里霧里，最好是在看下個主題之前再把這段文章讀幾遍^_^。
?
Input and output operands
前面我們學到，每一個input和output operand，由被方括號[]中的符號名，限制字符串，圓括號中的C表達式構成。
這些限制性字符串有哪些，為什么我們需要他們？你應該知道每一條匯編指令只接受特定類型的操作數。例如：跳轉指令期望的跳轉目標地址。不是所有的內存地址都是有效的。因為最后的opcode只接受24位偏移。但矛盾的是跳轉指令和數據交換指令都希望寄存器中存儲的是32位的目標地址。在所有的例子中，C傳給operand的可能是函數指針。所以面對傳給內嵌匯編的常量、指針、變量，編譯器必須要知道怎樣組織到匯編代碼中。
對于ARM核的處理器，GCC 4 提供了一下的限制。
| Constraint | Usage in ARM state | Usage in Thumb state |
| f | Floating point registers f0 .. f7 | Not available |
| G | Immediate floating point constant | Not available |
| H | Same a G, but negated | Not available |
| I | Immediate value in data processing instructions e.g. ORR R0, R0, #operand | Constant in the range 0 .. 255 e.g. SWI operand |
| J | Indexing constants -4095 .. 4095 e.g. LDR R1, [PC, #operand] | Constant in the range -255 .. -1 e.g. SUB R0, R0, #operand |
| K | Same as I, but inverted | Same as I, but shifted |
| L | Same as I, but negated ? | Constant in the range -7 .. 7 e.g. SUB R0, R1, #operand |
| l | Same as r | Registers r0..r7 e.g. PUSH operand |
| M | Constant in the range of 0 .. 32 or a power of 2 e.g. MOV R2, R1, ROR #operand | Constant that is a multiple of 4 in the range of 0 .. 1020 e.g. ADD R0, SP, #operand |
| m | Any valid memory address | ? |
| N | Not available | Constant in the range of 0 .. 31 e.g. LSL R0, R1, #operand |
| o | Not available | Constant that is a multiple of 4 in the range of -508 .. 508 e.g. ADD SP, #operand |
| r | General register r0 .. r15 e.g. SUB operand1, operand2, operand3 | Not available |
| W | Vector floating point registers s0 .. s31 | Not available |
| X | Any operand | ? |
| ? | ? | ? |
| = ：Write-only operand, usually used for all output operands + ：Read-write operand, must be listed as an output operand & ：A register that should be used for output only | ||
?
Output operands必須為write-only，相應C表達式的值必須是左值。Input operands必須為read-only。C編譯器是沒有能力做這個檢查。
比較嚴格的規則是：不要試圖向input operand寫。但是如果你想要使用相同的operand作為input和output。限制性modifier（+）可以達到效果。例子如下：
asm("mov %[value], %[value], ror #1" : [value]"+r" (y))
和上面例子不一樣的是，最后的結果存儲在input variable中。
可能modifier + 不支持早期的編譯器版本。慶幸的是這里提供了其他解決辦法，該方法在最新的編譯器中依然有效。對于input operators有可能使用單一的數字n在限制字符串中。使用數字n可以告訴編譯器使用的第n個operand，operand都是以0開始計數。下面是例子：
asm("mov %0, %0, ror #1" : "=r" (value) :"0" (value))
限制性字符串“0”告訴編譯器，使用和第一個output operand使用同樣input register。
請注意，在相反的情況下不會自動實現。如果我沒告訴編譯器那樣做，編譯器也有可能為input和output選擇相同的寄存器。第一個例子中就為input和output選擇了r3。
在多數情況下這沒有什么，但是如果在input使用前output已經被修改過了，這將是致命的。在input和output使用不同寄存器的情況下，你必須使用&modifier來限制outputoperand。下面是代碼示例：
asm volatile("ldr %0, [%1]""\n\t"
???????????? "str %2, [%1, #4]""\n\t"
???????????? : "=&r" (rdv)
????????????: "r"(&table), "r" (wdv)
???????????? : "memory");
在以張表中讀取一個值然后在寫到該表的另一個位置。
其他
內嵌匯編作為預處理宏
要是經常使用使用部分匯編，最好的方法是將它以宏的形式定義在頭文件中。使用該頭文件在嚴格的ANSI模式下會出現警告。為了避免該類問題，可以使用__asm__代替asm，__volatile__代替volatile。這可以等同于別名。下面就是個例程：
#define BYTESWAP(val) \
???__asm__ __volatile__ ( \
???????"eor r3, %1, %1, ror #16\n\t" \
???????"bic r3, r3, #0x00FF0000\n\t" \
???????"mov %0, %1, ror #8\n\t" \
???????"eor %0, %0, r3, lsr #8" \
???????: "=r" (val) \
???????: "0"(val) \
???????: "r3", "cc" \
);
?
C 樁函數
宏定義包含的是相同的代碼。這在大型routine中是不可以接受的。這種情況下最好定義個樁函數。
unsigned long ByteSwap(unsigned longval)
{
asm volatile (
???????"eor r3, %1, %1, ror #16\n\t"
???????"bic r3, r3, #0x00FF0000\n\t"
???????"mov %0, %1, ror #8\n\t"
???????"eor %0, %0, r3, lsr #8"
???????: "=r" (val)
???????: "0"(val)
???????: "r3"
);
return val;
}
替換C變量的符號名
默認的情況下，GCC使用同函數或者變量相同的符號名。你可以使用asm聲明，為匯編代碼指定一個不同的符號名
unsigned long value asm("clock") = 3686400
這個聲明告訴編譯器使用了符號名clock代替了具體的值。
替換C函數的符號名
為了改變函數名，你需要一個原型聲明，因為編譯器不接受在函數定義中出現asm關鍵字。
extern long Calc(void) asm ("CALCULATE")
調用函數calc()將會創建調用函數CALCULATE的匯編指令。
強制使用特定的寄存器
局部變量可能存儲在一個寄存器中。你可以利用內嵌匯編為該變量指定一個特定的寄存器。
void Count(void) {
register unsigned char counterasm("r3");
... some code...
asm volatile("eor r3, r3,r3");
... more code...
}
匯編指令“eor r3, r3, r3”，會將r3清零。Waring：該例子在到多數情況下是有問題的，因為這將和優化器相沖突。因為GCC不會預留其它寄存器。要是優化器認為該變量在以后一段時間沒有使用，那么該寄存器將會被再次使用。但是編譯器并沒有能力去檢查是否和編譯器預先定義的寄存器有沖突。如果你用這種方式指定了太多的寄存器，編譯器將會在代碼生成的時候耗盡寄存器的。
臨時使用寄存器
如果你使用了寄存器，而你沒有在input或output operand傳遞，那么你就必須向編譯器指明這些。下面的例子中使用r3作為scratch 寄存器，通過在clobber list中寫r3，來讓編譯器得知使用該寄存器。由于ands指令跟新了狀態寄存器的標志位，使用cc在clobber list中指明。
asm volatile(
???"ands r3, %1, #3" "\n\t"
???"eor %0, %0, r3" "\n\t"
???"addne %0, #4"
???: "=r" (len)
???: "0" (len)
???: "cc", "r3"
?);
最好的方法是使用樁函數并且使用局部臨時變量
?
寄存器的用途
比較好的方法是分析編譯后的匯編列表，并且學習C 編譯器生成的代碼。下面的列表是編譯器將ARM核寄存器的典型用途，知道這些將有助于理解代碼。
| Register | Alt. Name | Usage |
| r0 | a1 | First function argument Integer function result Scratch register |
| r1 | a2 | Second function argument Scratch register ? |
| r2 | a3 | Third function argument Scratch register ? |
| r3 | a4 | Fourth function argument Scratch register ? |
| r4 | v1 | Register variable |
| r5 | v2 | Register variable |
| r6 | v3 | Register variable |
| r7 | v4 | Register variable |
| r8 | v5 | Register variable= |
| r9 | v6 | rfp Register variable Real frame pointer ? |
| r10 | sl | Stack limit |
| r11 | fp | Argument pointer |
| r12 | ip | Temporary workspace |
| r13 | sp | Stack pointer |
| r14 | lr | Link register Workspace |
| r15 | pc | Program counter |
總結
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