ARM体系结构与接口技术-day05

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ARM 汇编基础与指令集笔记

在嵌入式开发领域，ARM 汇编是与硬件交互的核心语言之一。了解 ARM 汇编中的符号分类、指令集，以及简单的汇编程序结构，是深入学习 ARM 架构开发的基础。

一、ARM 汇编中的符号

ARM 汇编里有三类关键符号，它们在编译和程序执行过程中扮演不同角色：

指令：能编译生成一条 32 位的机器码，并且可被 CPU 识别和执行，是直接控制硬件操作的 “命令”。
伪指令：本身并非真正的指令，但编译器可将其替换成若干条实际指令，起到简化编程、提高代码可读性的作用。
伪操作：不会生成指令，仅在编译阶段向编译器传达编译规则，比如告诉编译器如何组织代码段、数据段等。

二、ARM 指令集分类

ARM 指令集包含多种类型，以满足不同的操作需求：

数据处理指令：主要用于进行数学运算（如加、减、乘、除）和逻辑运算（如与、或、非、异或）。
跳转指令：实现程序的跳转功能，本质是修改程序计数器（PC）的值，让程序执行流跳转到指定位置。
Load/Store 指令：用于访问（读写）内存，实现数据在寄存器和内存之间的传输。
状态寄存器传送指令：专门用于访问（读写）CPSR（当前程序状态寄存器），可对程序的运行状态进行设置和查询。
软中断指令：用于触发软中断，常被用于实现系统调用等功能，在用户态与内核态之间进行切换。
协处理器指令：用于操作协处理器，协处理器可协助主 CPU 完成特定任务，如浮点运算、加密解密等。

三、简单 ARM 汇编程序解析

以下是一段简单的 ARM 汇编程序，可帮助理解汇编程序的基本结构:

@ 表示当前段为代码段
.text
@ 声明 _start 为全局符号，使其能被链接器识别
.global _start
@ 汇编程序的入口，程序从这里开始执行
_start:
    @ 将立即数 1 传送到寄存器 R1 中
    MOV R1, #1
@ 死循环标签，用于防止程序跑飞
stop:
    @ 跳转到 stop 标签处，形成死循环
    B stop

.text：表明当前段为代码段，编译器会将后续的指令代码放置在代码段对应的内存区域。
.global _start：声明_start为全局符号，这样链接器在链接程序时能找到程序的入口点。
_start:：是汇编程序的入口，程序执行时首先从这里开始。
MOV R1, #1：这是一条数据处理指令，功能是将立即数1传送到寄存器R1中。
stop:：是一个标签，用于标识死循环的位置。
B stop：这是一条跳转指令，会跳转到stop标签所在的位置，由于之后没有其他指令，所以会形成死循环，防止程序在执行完有限指令后 “跑飞”（即执行到不可预测的内存区域）。