ARM體系結構學習3
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ARM體系結構包含1個當前程序狀態寄存器（CPSR）和5個各份的程序狀態寄存器（SPSRs）。使用MSR和MRS指令來設置和讀取這些寄存器。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/201611/319366.htm當前程序狀態寄存器（CPSR），持有關于當前處理器狀態的信息。其他5個各份的程序狀態寄存器（SPSR），每個特權模式都有一個，持有完成在這個模式下的例外處理時處理器必須返回的關于狀態的信息。
SPSR用來進行異常處理，其功能包括：
（1）保存ALU中的當前操作信息。
（2）控制允許和禁止中斷。
（3）設置處理器的運行模式。
程序狀態寄存器的每一位的安排如圖所示。
圖程序狀態寄存器格式
1．條件碼標志（Condition Code Flags）
N、Z、C、V均為條件碼標志位。它們的內容可被算術或邏輯運算的結果所改變，并且可以決定某條指令是否被執行。
在ARM狀態下，絕大多數的指令都是有條件執行的；在Thumb狀態下，僅有分支指令是有條件執行的。條件碼標志位的各位具體含義如表1所示。
表1 條件碼標志位的具體含義
2．控制位
PSR的低8位（包括I、F、T和M［4∶0］）稱為控制位，當發生異常時這些位可以被改變。如果處理器運行特權模式，那么這些位也可以由程序修改。
（1）中斷禁止位I、F。
·I=1，禁止IRQ中斷；
·F=1，禁止FIQ中斷。
（2）T標志位：該位反映處理器的運行狀態。
·對于ARM體系結構v5及以上版本的T系列處理器，當該位為l時，程序運行于Thumb狀態，否則運行于ARM狀態。
·對于ARM體系結構v5及以上版本的非T系列處理器，當該位為1時，執行下一條指令以引起位定義的指令異常；當該位為0時，表示運行于ARM狀態。
（3）運行模式位M［4∶0］：MO、M1、M2、M3、M4是模式位，這些位決定了處理器的運行模式。具體含義如表2所示。圖片加載中......
表2 運行模式位M［4∶0］的具體含義
由表2可知，并不是所有的運行模式位的組合都是有效的，其他的組合結果會導致處理器進入一個不可恢復的狀態。
3.保留位
PSR中的其余位為保留位，當改變PSR中的條件碼標志位或者控制位時，保留位不要改變，在程序中也不要使用保留位來存儲數據。保留位將用于ARM版本的擴展。
匯編指令大全：一、數據傳輸指令
───────────────────────────────────────
它們在存貯器和寄存器、寄存器和輸入輸出端口之間傳送數據.
1. 通用數據傳送指令.
MOV 傳送字或字節.
MOVSX 先符號擴展,再傳送.
MOVZX 先零擴展,再傳送.
PUSH 把字壓入堆棧.
POP 把字彈出堆棧.
PUSHA 把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次壓入堆棧.
POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次彈出堆棧.
PUSHAD 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次壓入堆棧.
POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次彈出堆棧.
BSWAP 交換32位寄存器里字節的順序
XCHG 交換字或字節.( 至少有一個操作數為寄存器,段寄存器不可作為操作數)
CMPXCHG 比較并交換操作數.( 第二個操作數必須為累加器AL/AX/EAX )
XADD 先交換再累加.( 結果在第一個操作數里 )
XLAT 字節查表轉換.
── BX 指向一張 256 字節的表的起點, AL 為表的索引值 (0-255,即
0-FFH); 返回 AL 為查表結果. ( [BX+AL]->AL )
2. 輸入輸出端口傳送指令.
IN I/O端口輸入. ( 語法: IN 累加器, {端口號│DX} )
OUT I/O端口輸出. ( 語法: OUT {端口號│DX},累加器 )
輸入輸出端口由立即方式指定時, 其范圍是 0-255; 由寄存器 DX 指定時,
其范圍是 0-65535.
3. 目的地址傳送指令.
LEA 裝入有效地址.
例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.
LDS 傳送目標指針,把指針內容裝入DS.
例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.
LES 傳送目標指針,把指針內容裝入ES.
例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.
LFS 傳送目標指針,把指針內容裝入FS.
例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.
LGS 傳送目標指針,把指針內容裝入GS.
例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.
LSS 傳送目標指針,把指針內容裝入SS.
例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.
4. 標志傳送指令.
LAHF 標志寄存器傳送,把標志裝入AH.
SAHF 標志寄存器傳送,把AH內容裝入標志寄存器.
PUSHF 標志入棧.
POPF 標志出棧.
PUSHD 32位標志入棧.
POPD 32位標志出棧.
二、算術運算指令
───────────────────────────────────────
ADD 加法.
ADC 帶進位加法.
INC 加 1.
AAA 加法的ASCII碼調整.
DAA 加法的十進制調整.
SUB 減法.
SBB 帶借位減法.
DEC 減 1.
NEC 求反(以 0 減之).
CMP 比較.(兩操作數作減法,僅修改標志位,不回送結果).
AAS 減法的ASCII碼調整.
DAS 減法的十進制調整.
MUL 無符號乘法.
IMUL 整數乘法.
以上兩條,結果回送AH和AL(字節運算),或DX和AX(字運算),
AAM 乘法的ASCII碼調整.
DIV 無符號除法.
IDIV 整數除法.
以上兩條,結果回送:
商回送AL,余數回送AH, (字節運算);
或 商回送AX,余數回送DX, (字運算).
AAD 除法的ASCII碼調整.
CBW 字節轉換為字. (把AL中字節的符號擴展到AH中去)
CWD 字轉換為雙字. (把AX中的字的符號擴展到DX中去)
CWDE 字轉換為雙字. (把AX中的字符號擴展到EAX中去)
CDQ 雙字擴展. (把EAX中的字的符號擴展到EDX中去)
三、邏輯運算指令
───────────────────────────────────────
AND 與運算.
or 或運算.
XOR 異或運算.
NOT 取反.
TEST 測試.(兩操作數作與運算,僅修改標志位,不回送結果).
SHL 邏輯左移.
SAL 算術左移.(=SHL)
SHR 邏輯右移.
SAR 算術右移.(=SHR)
ROL 循環左移.
ROR 循環右移.
RCL 通過進位的循環左移.
RCR 通過進位的循環右移.
以上八種移位指令,其移位次數可達255次.
移位一次時, 可直接用操作碼. 如 SHL AX,1.
移位>1次時, 則由寄存器CL給出移位次數.
如 MOV CL,04
SHL AX,CL
四、串指令
───────────────────────────────────────
DS:SI 源串段寄存器 :源串變址.
ES:DI 目標串段寄存器:目標串變址.
CX 重復次數計數器.
AL/AX 掃描值.
D標志 0表示重復操作中SI和DI應自動增量; 1表示應自動減量.
Z標志 用來控制掃描或比較操作的結束.
MOVS 串傳送.
( MOVSB 傳送字符. MOVSW 傳送字. MOVSD 傳送雙字. )
CMPS 串比較.
( CMPSB 比較字符. CMPSW 比較字. )
SCAS 串掃描.
把AL或AX的內容與目標串作比較,比較結果反映在標志位.
LODS 裝入串.
把源串中的元素(字或字節)逐一裝入AL或AX中.
( LODSB 傳送字符. LODSW 傳送字. LODSD 傳送雙字. )
STOS 保存串.
是LODS的逆過程.
REP 當CX/ECX<>0時重復.
REPE/REPZ 當ZF=1或比較結果相等,且CX/ECX<>0時重復.
REPNE/REPNZ 當ZF=0或比較結果不相等,且CX/ECX<>0時重復.
REPC 當CF=1且CX/ECX<>0時重復.
REPNC 當CF=0且CX/ECX<>0時重復.
五、程序轉移指令
───────────────────────────────────────
1>無條件轉移指令 (長轉移)
JMP 無條件轉移指令
CALL 過程調用
RET/RETF過程返回.
2>條件轉移指令 (短轉移,-128到+127的距離內)
( 當且僅當(SF XOR OF)=1時,OP1
JA/JNBE 不小于或不等于時轉移.
JAE/JNB 大于或等于轉移.
JB/JNAE 小于轉移.
JBE/JNA 小于或等于轉移.
以上四條,測試無符號整數運算的結果(標志C和Z).
JG/JNLE 大于轉移.
JGE/JNL 大于或等于轉移.
JL/JNGE 小于轉移.
JLE/JNG 小于或等于轉移.
以上四條,測試帶符號整數運算的結果(標志S,O和Z).
JE/JZ 等于轉移.
JNE/JNZ 不等于時轉移.
JC 有進位時轉移.
JNC 無進位時轉移.
JNO 不溢出時轉移.
JNP/JPO 奇偶性為奇數時轉移.
JNS 符號位為 "0" 時轉移.
JO 溢出轉移.
JP/JPE 奇偶性為偶數時轉移.
JS 符號位為 "1" 時轉移.
3>循環控制指令(短轉移)
LOOP CX不為零時循環.
LOOPE/LOOPZ CX不為零且標志Z=1時循環.
LOOPNE/LOOPNZ CX不為零且標志Z=0時循環.
JCXZ CX為零時轉移.
JECXZ ECX為零時轉移.
4>中斷指令
INT 中斷指令
INTO 溢出中斷
IRET 中斷返回
5>處理器控制指令
HLT 處理器暫停, 直到出現中斷或復位信號才繼續.
WAIT 當芯片引線TEST為高電平時使CPU進入等待狀態.
ESC 轉換到外處理器.
LOCK 封鎖總線.
NOP 空操作.
STC 置進位標志位.
CLC 清進位標志位.
CMC 進位標志取反.
STD 置方向標志位.
CLD 清方向標志位.
STI 置中斷允許位.
CLI 清中斷允許位.
六、偽指令
───────────────────────────────────────
DW 定義字(2字節).
PROC 定義過程.
ENDP 過程結束.
SEGMENT 定義段.
ASSUME 建立段寄存器尋址.
ENDS 段結束.
END 程序結束.
七、處理機控制指令：
標志處理指令 CLC（進位位置0指令）
CMC（進位位求反指令）
STC（進位位置為1指令）
CLD（方向標志置1指令）
STD（方向標志位置1指令）
CLI（中斷標志置0指令）
STI（中斷標志置1指令）
NOP（無操作）
HLT（停機）
WAIT（等待）
ESC（換碼）
LOCK（封鎖）
───────────────────────────────────────
它們在存貯器和寄存器、寄存器和輸入輸出端口之間傳送數據.
1. 通用數據傳送指令.
MOV 傳送字或字節.
MOVSX 先符號擴展,再傳送.
MOVZX 先零擴展,再傳送.
PUSH 把字壓入堆棧.
POP 把字彈出堆棧.
PUSHA 把AX,CX,DX,BX,SP,BP,SI,DI依次壓入堆棧.
POPA 把DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX依次彈出堆棧.
PUSHAD 把EAX,ECX,EDX,EBX,ESP,EBP,ESI,EDI依次壓入堆棧.
POPAD 把EDI,ESI,EBP,ESP,EBX,EDX,ECX,EAX依次彈出堆棧.
BSWAP 交換32位寄存器里字節的順序
XCHG 交換字或字節.( 至少有一個操作數為寄存器,段寄存器不可作為操作數)
CMPXCHG 比較并交換操作數.( 第二個操作數必須為累加器AL/AX/EAX )
XADD 先交換再累加.( 結果在第一個操作數里 )
XLAT 字節查表轉換.
── BX 指向一張 256 字節的表的起點, AL 為表的索引值 (0-255,即
0-FFH); 返回 AL 為查表結果. ( [BX+AL]->AL )
2. 輸入輸出端口傳送指令.
IN I/O端口輸入. ( 語法: IN 累加器, {端口號│DX} )
OUT I/O端口輸出. ( 語法: OUT {端口號│DX},累加器 )
輸入輸出端口由立即方式指定時, 其范圍是 0-255; 由寄存器 DX 指定時,
其范圍是 0-65535.
3. 目的地址傳送指令.
LEA 裝入有效地址.
例: LEA DX,string ;把偏移地址存到DX.
LDS 傳送目標指針,把指針內容裝入DS.
例: LDS SI,string ;把段地址:偏移地址存到DS:SI.
LES 傳送目標指針,把指針內容裝入ES.
例: LES DI,string ;把段地址:偏移地址存到ES:DI.
LFS 傳送目標指針,把指針內容裝入FS.
例: LFS DI,string ;把段地址:偏移地址存到FS:DI.
LGS 傳送目標指針,把指針內容裝入GS.
例: LGS DI,string ;把段地址:偏移地址存到GS:DI.
LSS 傳送目標指針,把指針內容裝入SS.
例: LSS DI,string ;把段地址:偏移地址存到SS:DI.
4. 標志傳送指令.
LAHF 標志寄存器傳送,把標志裝入AH.
SAHF 標志寄存器傳送,把AH內容裝入標志寄存器.
PUSHF 標志入棧.
POPF 標志出棧.
PUSHD 32位標志入棧.
POPD 32位標志出棧.
二、算術運算指令
───────────────────────────────────────
ADD 加法.
ADC 帶進位加法.
INC 加 1.
AAA 加法的ASCII碼調整.
DAA 加法的十進制調整.
SUB 減法.
SBB 帶借位減法.
DEC 減 1.
NEC 求反(以 0 減之).
CMP 比較.(兩操作數作減法,僅修改標志位,不回送結果).
AAS 減法的ASCII碼調整.
DAS 減法的十進制調整.
MUL 無符號乘法.
IMUL 整數乘法.
以上兩條,結果回送AH和AL(字節運算),或DX和AX(字運算),
AAM 乘法的ASCII碼調整.
DIV 無符號除法.
IDIV 整數除法.
以上兩條,結果回送:
商回送AL,余數回送AH, (字節運算);
或 商回送AX,余數回送DX, (字運算).
AAD 除法的ASCII碼調整.
CBW 字節轉換為字. (把AL中字節的符號擴展到AH中去)
CWD 字轉換為雙字. (把AX中的字的符號擴展到DX中去)
CWDE 字轉換為雙字. (把AX中的字符號擴展到EAX中去)
CDQ 雙字擴展. (把EAX中的字的符號擴展到EDX中去)
三、邏輯運算指令
───────────────────────────────────────
AND 與運算.
or 或運算.
XOR 異或運算.
NOT 取反.
TEST 測試.(兩操作數作與運算,僅修改標志位,不回送結果).
SHL 邏輯左移.
SAL 算術左移.(=SHL)
SHR 邏輯右移.
SAR 算術右移.(=SHR)
ROL 循環左移.
ROR 循環右移.
RCL 通過進位的循環左移.
RCR 通過進位的循環右移.
以上八種移位指令,其移位次數可達255次.
移位一次時, 可直接用操作碼. 如 SHL AX,1.
移位>1次時, 則由寄存器CL給出移位次數.
如 MOV CL,04
SHL AX,CL
四、串指令
───────────────────────────────────────
DS:SI 源串段寄存器 :源串變址.
ES:DI 目標串段寄存器:目標串變址.
CX 重復次數計數器.
AL/AX 掃描值.
D標志 0表示重復操作中SI和DI應自動增量; 1表示應自動減量.
Z標志 用來控制掃描或比較操作的結束.
MOVS 串傳送.
( MOVSB 傳送字符. MOVSW 傳送字. MOVSD 傳送雙字. )
CMPS 串比較.
( CMPSB 比較字符. CMPSW 比較字. )
SCAS 串掃描.
把AL或AX的內容與目標串作比較,比較結果反映在標志位.
LODS 裝入串.
把源串中的元素(字或字節)逐一裝入AL或AX中.
( LODSB 傳送字符. LODSW 傳送字. LODSD 傳送雙字. )
STOS 保存串.
是LODS的逆過程.
REP 當CX/ECX<>0時重復.
REPE/REPZ 當ZF=1或比較結果相等,且CX/ECX<>0時重復.
REPNE/REPNZ 當ZF=0或比較結果不相等,且CX/ECX<>0時重復.
REPC 當CF=1且CX/ECX<>0時重復.
REPNC 當CF=0且CX/ECX<>0時重復.
五、程序轉移指令
───────────────────────────────────────
1>無條件轉移指令 (長轉移)
JMP 無條件轉移指令
CALL 過程調用
RET/RETF過程返回.
2>條件轉移指令 (短轉移,-128到+127的距離內)
( 當且僅當(SF XOR OF)=1時,OP1
JA/JNBE 不小于或不等于時轉移.
JAE/JNB 大于或等于轉移.
JB/JNAE 小于轉移.
JBE/JNA 小于或等于轉移.
以上四條,測試無符號整數運算的結果(標志C和Z).
JG/JNLE 大于轉移.
JGE/JNL 大于或等于轉移.
JL/JNGE 小于轉移.
JLE/JNG 小于或等于轉移.
以上四條,測試帶符號整數運算的結果(標志S,O和Z).
JE/JZ 等于轉移.
JNE/JNZ 不等于時轉移.
JC 有進位時轉移.
JNC 無進位時轉移.
JNO 不溢出時轉移.
JNP/JPO 奇偶性為奇數時轉移.
JNS 符號位為 "0" 時轉移.
JO 溢出轉移.
JP/JPE 奇偶性為偶數時轉移.
JS 符號位為 "1" 時轉移.
3>循環控制指令(短轉移)
LOOP CX不為零時循環.
LOOPE/LOOPZ CX不為零且標志Z=1時循環.
LOOPNE/LOOPNZ CX不為零且標志Z=0時循環.
JCXZ CX為零時轉移.
JECXZ ECX為零時轉移.
4>中斷指令
INT 中斷指令
INTO 溢出中斷
IRET 中斷返回
5>處理器控制指令
HLT 處理器暫停, 直到出現中斷或復位信號才繼續.
WAIT 當芯片引線TEST為高電平時使CPU進入等待狀態.
ESC 轉換到外處理器.
LOCK 封鎖總線.
NOP 空操作.
STC 置進位標志位.
CLC 清進位標志位.
CMC 進位標志取反.
STD 置方向標志位.
CLD 清方向標志位.
STI 置中斷允許位.
CLI 清中斷允許位.
六、偽指令
───────────────────────────────────────
DW 定義字(2字節).
PROC 定義過程.
ENDP 過程結束.
SEGMENT 定義段.
ASSUME 建立段寄存器尋址.
ENDS 段結束.
END 程序結束.
七、處理機控制指令：
標志處理指令 CLC（進位位置0指令）
CMC（進位位求反指令）
STC（進位位置為1指令）
CLD（方向標志置1指令）
STD（方向標志位置1指令）
CLI（中斷標志置0指令）
STI（中斷標志置1指令）
NOP（無操作）
HLT（停機）
WAIT（等待）
ESC（換碼）
LOCK（封鎖）
匯編指令條件嗎：
| 操作碼 | |||
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