ARM64体系结构编程与实践：算术与移位指令

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于 2022-04-20 10:38:46 发布 · 2.4k 阅读

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本文详细介绍了ARM64指令集中关于算术运算和移位操作的指令，包括ADD、SUB、ADDS、ADC、SUBS、SBC等，以及它们的使用示例和与PSTATE寄存器标志位的关系。此外，还讲解了CMP指令的使用及其与条件跳转指令的配合。内容深入浅出，适合嵌入式开发人员学习。

本章思考题

1．请简述N、Z、C、V这4个条件标志位的作用。

2．下面两条ADD指令能否编译成功？

add x0, x1, #4096
add x0, x1, #1，LSL 1

3．下面的示例代码中，X0寄存器的值是多少？

mov x1, 0xffffffffffffffff
mov x2, #2
adc x0, x1, x2

4．下面的示例代码中，SUBS指令对PSTATE寄存器有什么影响？

mov x1, 0x3
mov x2, 0x1
subs x0, x1, x2

5．在下面的示例代码中，X0寄存器的值是多少？

mov x1, #3
mov x2, #1
sbc x0, x1, x2

6．检查数组array[0, index −1]是否越界，需要判断两个条件：一是输入值是否大于或等于index，二是输入值是否小于0。如下两条指令可实现数组边界检查的功能，其中X0寄存器的值为数组的边界index，X1寄存器的值为输入值input。请解释这两条指令为什么能实现数组越界检查。

subs xzr，x1，x0
b.hs OutOfInex

7．在下面的示例代码中，W2和W3的值是多少？

ldr w1, =0x8000008a
asr w2, w1, 1
lsr w3, w1, 1

8．如果想在汇编代码中使某些特定的位翻转，该如何操作？

9．设置某个寄存器A的Bit[7, 4]为0x5。下面是C语言的伪代码，用变量val来表示寄存器A的值2，请使用BFI指令来实现。

val &=~ （0xf << 4）
val |= （(u64)0x5 << 4）

10．下面的示例代码中，X0和X1寄存器的值分别是多少？

mov x2, #0x8a
ubfx x0, x2, #4, #4
sbfx x1, x2, #4, #4

11．下面是用C语言来读取pmcr_el0寄存器Bit[15:11]的值，请使用汇编代码来实现。

val = read_sysreg(pmcr_el0)
val = val >> 11;
val &= 0x1f;

本章主要介绍A64指令集中的算术运算和移位指令。

4.1　条件操作码

A64指令集沿用了A32指令集中的条件操作，在PSTATE寄存器中有4个条件标志位，即N、Z、C、V，如表4.1所示。

表4.1　条件标志位

常见的条件操作后缀如表4.2所示。

表4.2　常见的条件操作后缀