ARM汇编指令集详解与编程入门

"ARM汇编指令集极其编程" ARM（Advanced RISC Machines）是一种广泛使用的精简指令集架构（RISC），被应用于各种嵌入式系统、移动设备和服务器。ARM汇编语言是针对ARM架构的低级编程语言，用于直接控制处理器的操作。ARM汇编指令集是理解和编写ARM汇编程序的基础。 在ARM架构中，处理器有六种运行模式，这些模式定义了不同的权限级别和功能： 1. **用户模式**（User）：大多数任务在该模式下运行，权限较低。 2. **快速中断模式**（FIQ）：处理高优先级中断时进入。 3. **普通中断模式**（IRQ）：处理低优先级中断时进入。 4. **监督模式**（Supervisor）：复位或执行软件中断指令后进入。 5. **异常模式**（Abort）：处理内存访问错误时使用。 6. **未定义指令模式**（Undef）：遇到未定义指令时进入。 7. **系统模式**（System）：在ARM架构版本4及以上版本中添加，具有特权权限，但使用与用户模式相同的寄存器。 ARM处理器拥有37个32位的寄存器，这些寄存器按功能分为不同的类别： - **1个专用程序计数器**（PC）：存储当前正在执行的指令地址。 - **1个专用当前程序状态寄存器**（CPSR）：保存处理器状态信息，如标志位。 - **5个专用保存程序状态寄存器**（SPSR）：用于在不同模式之间保存CPSR的副本。 - **30个通用目的寄存器**（r0-r29）：可用于各种计算和数据存储。 寄存器的访问受到处理器模式的控制，不同模式可以访问特定的寄存器组。例如，r13通常作为堆栈指针，在不同模式下有不同的用途（如r13usr for 用户模式，r13fiq for FIQ模式等）。r14用作链接寄存器（LR），在子程序调用中保存返回地址。 ARM指令集包含数据处理、加载/存储、分支和跳转、运算符、比较和条件、系统操作等指令。其中，数据处理指令用于执行算术和逻辑运算，如加法（ADD）、减法（SUB）、逻辑与（AND）、逻辑或（ORR）、位移（LSL, ASR, ROR, RRX）等。加载/存储指令负责在寄存器和内存之间移动数据。分支和跳转指令则用于程序流程控制，如无条件跳转（B）、条件跳转（BEQ, BNE, etc.）和子程序调用（BL）。 条件码（Condition Codes）是ARM指令的一个重要特性，它允许根据上一条指令执行后的结果来有条件地执行下一条指令。例如，如果上一条指令导致零标志被设置，那么BEQ（Branch if Equal）指令将执行。 了解和掌握ARM汇编指令集对于嵌入式开发人员和系统程序员至关重要，因为这能让他们更深入地理解和优化系统性能，解决硬件级别的问题，以及在必要时编写底层代码。