浅析arm汇编中^、!、cxsf符号和movs等指令使用学习

浅析arm汇编中^、!、cxsf符号和movs等指令使用学习

转自：http://blog.chinaunix.net/space.php?uid=20564848&do=blog&id=72822
.macro restore_user_regs
  ldr r1,[sp, #S_PSR]
  ldr lr,[sp, #S_PC]!  @ !用来控制基址变址寻址的最终新地址是否进行回写操作,
                       @ 执行ldr之后sp被回写成sp+#S_PC基址变址寻址的新地址
  msr spsr,r1          @ 把cpsr的值保存到spsr中
  ldmdb sp,{r0 - lr}^  @ lr=[sp-1*4],r13=[sp-2*4],r12=[sp-3*4],......,r0=[sp-15*4]
                       @ 因为没对pc赋值,所以^的表示将数据恢复到User模式的[r0-lr]寄存器组中[gliethttp]
  mov r0,r0
  add sp,sp,#S_FRAME_SIZE - S_PC
  movs pc,lr
.endm

其他指令正在学习中[随时补充gliethttp]
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1.ldr ip,[sp],#4 将sp中内容存入ip,之后sp=sp+4;
  ldr ip,[sp,#4] 将sp+4这个新地址下内容存入ip,之后sp值保持不变
  ldr ip,[sp,#4]!将sp+4这个新地址下内容存入ip,之后sp=sp+4将新地址值赋给sp
  str ip,[sp],#4 将ip存入sp地址处,之后sp=sp+4;
  str ip,[sp,#4] 将ip存入sp+4这个新地址,之后sp值保持不变
  str ip,[sp,#4]!将ip存入sp+4这个新地址,之后sp=sp+4将新地址值赋给sp
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2.movs r1,#3 ;movs将导致ALU被更改,因为r1赋值非0,即操作结果r0非0,所以ALU的Z标志清0
  bne 1f     ;因为Z=0,说明不等,所以向前跳到标号1:所在处继续执行其他语句
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3.LDM表示装载,STM表示存储.
  LDMED LDMIB 预先增加装载
  LDMFD LDMIA 过后增加装载
  LDMEA LDMDB 预先减少装载
  LDMFA LDMDA 过后减少装载

  STMFA STMIB 预先增加存储
  STMEA STMIA 过后增加存储
  STMFD STMDB 预先减少存储
  STMED STMDA 过后减少存储

注意ED不同于IB;只对于预先减少装是相同的.在存储的时候,ED是过后减少的.
FD、ED、FA、和 EA 指定是满栈还是空栈,是升序栈还是降序栈.
对于存储STM而言
先加后存 FA 姑且这么来记,先加(first add),存数据
后加先存 EA 姑且这么来记,存数据,后加end add
先减后存 FD 姑且这么来记,先减first dec,存数据
后减先存 ED 姑且这么来记,存数据,后减end dec
然后记忆LDM,LDM是STM的反相弹出动作,所以
因为是先加后存,所以后减先取 FA 就成了与STM对应的取数据,后减
因为是后加先存,所以先减后取 EA 就成了与STM对应的先减,取数据
因为是先减后存,所以后加先取 FD 就成了与STM对应的取数据,后加
因为是后减先存,所以先加后取 ED 就成了与STM对应的先加,取数据
我想通过上面的变态方式可以比较容易的记住这套指令[gliethttp]
一个满栈的栈指针指向上次写的最后一个数据单元,而空栈的栈指针指向第一个空闲单元.
一个降序栈是在内存中反向增长(就是说,从应用程序空间结束处开始反向增长)而升序栈在内存中正向增长.
其他形式简单的描述指令的行为,意思分别是
IA过后增加(Increment After)、
IB预先增加(Increment Before)、
DA过后减少(Decrement After)、
DB预先减少(Decrement Before).

RISC OS使用传统的满降序栈.在使用符合APCS规定的编译器的时候,它通常把你的栈指针设置在应用程序空间的
结束处并接着使用一个FD(满降序-Full Descending)栈.如果你与一个高级语言(BASIC或C)一起工作,你将别无选择.
栈指针(传统上是R13)指向一个满降序栈.你必须继续这个格式,或则建立并管理你自己的栈.
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4.
teq r1,#0     //r1-0,将结果送入状态标志,如果r1和0相减的结果为0,那么ALU的Z置位,否则Z清0
bne reschedule//ne表示Z非0,即:不等,那么执行reschedule函数
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5.使用tst来检查是否设置了特定的位
tst r1,#0x80 //按位and操作,检测r1的0x1<<7,即第7位是否置1,按位与之后结果为0,那么ALU的Z置位
beq reset    //如果Z置位,即:以上按位与操作结果是0,那么跳转到reset标号执行
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6.'^'的理解
'^'是一个后缀标志,不能在User模式和Sys系统模式下使用该标志.该标志有两个存在目的:
6.1.对于LDM操作,同时恢复的寄存器中含有pc(r15)寄存器,那么指令执行的同时cpu自动将spsr拷贝到cpsr中
如:在IRQ中断返回代码中[如下为ads环境下的代码gliethttp]
 ldmfd {r4}           //读取sp中保存的的spsr值到r4中
 msr spsr_cxsf,r4     //对spsr的所有控制为进行写操作,将r4的值全部注入spsr
 ldmfd {r0-r12,lr,pc}^//当指令执行完毕,pc跳转之前,将spsr的值自动拷贝到cpsr中[gliethttp]
6.2.数据的送入、送出发生在User用户模式下的寄存器,而非当前模式寄存器
如:ldmdb sp,{r0 - lr}^;表示sp栈中的数据回复到User分组寄存器r0-lr中,而不是恢复到当前模式寄存器r0-lr

  当然对于User,System,IRQ,SVC,Abort,Undefined这6种模式来说[gliethttp]r0-r12是共用的,只是r13和r14
  为分别独有,对于FIQ模式,仅仅r0-r7是和前6中模式的r0-r7共用,r8-r14都是FIQ模式下专有.

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7.spsr_cxsf,cpsr_cxsf的理解
c － control field mask byte(PSR[7:0])
x － extension field mask byte(PSR[15:8])
s － status field mask byte(PSR[23:16)
f － flags field mask byte(PSR[31:24]).
老式声明方式:cpsr_flg,cpsr_all在ADS中已经不在支持
cpsr_flg对应cpsr_f
cpsr_all对应cpsr_cxsf

需要使用专用指令对cpsr和spsr操作:mrs,msr
mrs tmp,cpsr      //读取CPSR的值
bic tmp,tmp,#0x80 //如果第7位为1,将其清0
msr cpsr_c,tmp    //对控制位区psr[7:0]进行写操作
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8.cpsr的理解
CPSR = Current Program Status Register
SPSR = Saved Program Status Registers
CPSR寄存器(和保存它的SPSR寄存器)

(上图)
N,Z,C,V称为ALU状态标志
N:如果结果是负数则置位
Z:如果结果是零则置位
C:如果发生进位则置位
V:如果发生溢出则置位
I:置位表示禁用IRQ中断,清0表示使能IRQ
F:置位表示禁用FIQ中断,清0表示使能FIQ
T:置位表示系统运行在Thumb态,清0表示运行在ARM态
M[4:0]:
10000 User模式,和System系统模式一样
10001 FIQ模式
10010 IRQ模式
10011 SVC超级管理模式
10111 Abort数据异常模式
11011 Undefined未定义指令模式
11111 System系统模式,和User模式一样

举例:
ands r2,r2,#7 使用运算结果改变标志位,如果运算结果r2=0,那么Z置位,EQ相等判断成立
subs r2,r2,#1 使用运算结果改变标志位,如果运算结果r2=0,那么Z置位,EQ相等判断成立
beq wordcopy
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9.指令后缀和条件判断

(上图)
EQ : 等于
NE : 不等
CS : 无符号>=
CC : 无符号<
MI : 负数
PL : 非负[>=0]
VS : 溢出
VC : 无溢出
HI : 无符号>
LS : 无符号<=
GE : 有符号>=
LT : 有符号<
GT : 有符号>
LE : 有符号<=
AL : 总是[默认]

 

浅析linux中r0～r15寄存器对应的别名

r0
r1
r2
r3
r4
r5
r6
r7
r8
r9
r10->s1
r11->fp
r12->ip
r13->sp
r14->lr
r15->pc

 

对于arm汇编指令,可以参考linux内核的arch/arm目录,那里的汇编指令很丰富[gliethttp_20080603]

__CopyFromStart 
;    ldr     r3, [r9], #4     
;    str     r3, [r7], #4  
;    sub        r8, r8, #4
    ldrb    r3, [r9], #1
    strb    r3, [r7], #1
    sub     r8, r8, #1
    cmp        r8, #0
    bgt        __CopyFromStart
    b        __JumpToBootImage

__JumpToBootImage
    MOV      pc, r0