Linux_kernel汇编04

最新推荐文章于 2024-12-17 20:51:36 发布

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一、温故知新

1、Uboot的操作

1）Uboot的简介

需要确定一点，系统上电后，Uboot是第一个执行的系统软件。

类似PC机上的BIOS（Basic Input Output System）

Uboot的核心功能：

【1】负责初始化硬件

【2】负责加载引导操作系统的启动

2）Uboot的初始化

Uboot的大部分代码都是C语言写的，但是开头的一部分代码是使用汇编写的，由于刚上电之后，内存还没有被初始化，所以C语言代码没有办法执行，（C语言的运行必须要有内存）所以，我们应该使用汇编语言对CPU、缓存、以及其他的硬件进行初始化。

2、ARM体系结构与编程

1）ARM指令集

大多数ARM核心都可以使用两种指令集：

【1】ARM指令集 32bit

【2】Thumb指令集 16bit

2）ARM支持的数据类型

arm支持的CPU字长

Byte 8bit

Halfword 16bit(2bytes)

Word 32bit(4bytes)

Doubleword 64bit(8bytes)

3）ARM的流水线

最经典的就是三级流水线

ARM汇编是一条指令，CPU在处理这个指令的时候，需要有三个步骤

【1】取指

【2】解码

【3】执行

三级流水线更适用于ADD SUB指令

五级流水线

【1】取指

【2】译码

【3】执行

【4】缓冲

【5】回写

五级流水线更适用于LDR指令

------------------------------------------------------------

CPU的整体性能会不会随着流水线级数的增加而增加？

答：不会，这需要考虑CPI（CPU的指令周期）是否会变小，CPI越小，CPU效率越高

------------------------------------------------------------

4）通用寄存器和特殊功能寄存器

通用寄存器：CPU内部的寄存器（用于管理CPU）32bit

特殊功能寄存器：外设中的寄存器（用于管理外设）32bit

5）ARM的工作模式

ARM有7种工作模式：

【1】SVC（管理模式）

【2】FIQ（快速中断模式）

【3】IRQ（中断模式）

【4】UNDEF（未定义模式）

【5】ABORT（中止模式）

【6】SYSTEM（系统模式）

【7】USER（用户模式）

6）异常 / 非异常模式区分

前五种属于异常模式

后两种属于非异常模式

7）特权 / 非特权模式区分

前六种属于特权模式

后一种属于非特权模式

8）ARM的工作状态

ARM有两种工作状态：

【1】ARM工作状态（当执行ARM指令时）

【2】Thumb工作状态（当执行Thumb指令时）

9）ARM的通用寄存器的内部结构

【1】组织结构

37个32bit的通用寄存器

[1]、31个通用寄存器

[2]、6个状态寄存器

[a]、1个CPSR（当前程序状态寄存器）

[b]、5个SPSR（程序状态存储寄存器）

【2】CPSR / SPSR寄存器

CPSR和SPSR的内部组织结构是一样的

bit31	N	判断结果是否为负
bit30	Z	判断结果是否为零
bit29	C	判断是否进位、借位、移位
bit28	V	判断是否符号位溢出
bit27	Q	是否支持DSP(数字信号处理)指令
bit26~25	Reserved	保留
bit24	J	有关Java编程模型
bit23~20	Reserved	保留
bit19~16		是否支持一条指令处理多个寄存器
bit15~10	Reserved	保留
bit9	E	端序，标志大端小端
bit8	A	是否屏蔽ABORT
bit7	I	是否屏蔽IRQ
bit6	F	是否屏蔽FIQ
bit5	T	工作状态
bit4~0	Mode	工作模式

【3】通用寄存器

不分组寄存器R0~R7

分组寄存器R8~R14

R13寄存器 SP（STACK POINTER）

R14寄存器 LR（LINK REGISTER）

R15寄存器 PC（PROGRAM COUNTER）

a）异常向量表

【1】异常类型

复位、未定义指令、软件中断、指令预取终止、数据中止、IRQ、FIQ

【2】当异常发生时

[1]、把CPSR寄存器中的内容复制到SPSR

[2]、把CPSR寄存器中的bit位设置合适的值

切换到ARM状态

切换到异常模式

屏蔽中断

[3]、把返回的地址存储到LR寄存器

[4]、设置PC为相应异常的入口地址

【3】从异常返回

[1]、把SPSR寄存器中的内容复制到CPSR

[2]、把LR寄存器中存储的返回值地址复制到PC

b）中断

中断是CPU感知外部事件的方法

中断一定是由硬件产生的

中断分为三级：

【1】中断源级：可以产生中断信号并且连接到了中断控制器上

【2】中断控制器级：GIC，可以屏蔽中断源上的中断信号

[1]、分配中断号

[2]、处理优先级

[3]、选择哪个CPU核分发中断信号

【3】ARM核级

[1]、保护现场（SPSR = CPSR）

[2]、将CPSR的值设置为FIQ或IRQ模式下的值

[3]、将函数的返回值保存到LR

[4]、放心大胆的跳转到异常向量的入口点执行

二、ARM汇编指令

ARM汇编指令又叫做助记符语言

在ARM汇编中注释用@（编译器架构不一样，注释所用符号不一样，视情况而定）

1、条件助记符

CPSR寄存器的高4位
bit31	N（负号标志位）	如果数据处理指令的结果为负，则N=1 如果数据处理指令的结果为非负，则N=0
bit30	Z（0标志位）	如果数据处理指令的结果为0，则Z=1 如果数据处理指令的结果为非0，则Z=0
bit29	C（进位 / 借位 / 移位）	对于加法指令，如果产生进位，则C=1，否则C=0 对于减法指令，如果产生借位，则C=0，否则C=1 对于有移位操作的非加减法指令，C为移位操作中最后移出的值对于其他指令，C通常不变
bit28	V（溢出标志位）	正数 + 正数 = 负数，溢出，V=1 负数 + 负数 = 正数，溢出，V=1 正数 + 负数，不会溢出，V=0

常见的条件码
GE(1010)	有符号的大于或等于	N == V
GT(1100)	有符号的大于	Z == 0 && N == V
LE(1101)	有符号的小于或等于	Z == 1 && N != V
LT(1011)	有符号的小于	N != V
EQ(0000)	相等	Z == 1
NE(0001)	不想等	Z == 0

2、ARM的跳转指令

ARM指令的跳转：

【1】发生异常

【2】使用跳转指令

【3】直接向PC赋值

1）跳转指令 B、BL（Branch（树枝））

编码格式：

语法格式：

B{L} {<cond>} <target_address>

L：决定是否保存返回地址。

当有L时，当前PC寄存器的值将保存到LR寄存器中，然后执行跳转

当无L时，指令仅执行跳转，当前PC寄存器的值不会保存到LR寄存器中

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

指令执行前，先对条件码进行判断，如果满足条件则执行该条指令，否则不执行

对条件码的判断是根据该指令的上一条指令执行后的CPSR寄存器中的前4位状态进行判断的

<target_address>：指令跳转的目标地址。

目标地址的计算方法：将指令中的24位带符号的补码立即数扩展为32位(扩展其符号位)；将此32位数左移两位；将得到的值加到PC寄存器中，即得到跳转的目标地址。

跳转的范围大致为：±32MB

注意：

b . @相当于C语言的while(1);

2）带状态切换的跳转指令 BX

编码格式：

语法格式：

BX{<cond>} <Rm>

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

<Rm>：该寄存器中为跳转的目标地址。

当<Rm>寄存器的bit[0]为0时，目标地址处的指令为ARM指令；

当<Rm>寄存器的bit[0]为1时，目标地址处的指令为Thumb指令；

跳转地址限制：跳转的是绝对地址（我们刚才说的B / BL都是跳相对地址<相对于PC>）

3）ADR指令（伪指令）

语法格式：

ADR{<cond>} register,expr

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

register：目标寄存器。

expr：基于PC或者寄存器的地址表达式。

①当地址值不是字对齐的，其取值范围为 -255 ~ 255

②当地址值是字对齐的，其取值范围为 -1020 ~ 1020

使用说明：

①在汇编程序处理源程序时，ADR伪指令被编译器替换成一条合适的指令。通常，编译器用一条ADD指令或者SUB指令来实现该伪指令的功能。

②如果不能用一条指令来实现ADR伪指令的功能，编译器将报错，因为ADR伪指令中的地址基于PC或者基于寄存器的，所以ADR读取到的地址为位置无关的地址。当ADR伪指令中的地址是基于PC时，该地址与ADR伪指令必须在同一代码段中

4）LDR指令（伪指令）

语法格式：

LDR{<cond>} register,={expr | label -expr}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

register：目标寄存器。

expr：32位的常量。

编译器将根据expr的取值情况，决定如果处理LDR指令

①当expr表示的地址值没有超过MOV或MVN指令中的地址取值范围时，编译器用适当的MOV或MVN指令翻译LDR 指令

②当expr表示的地址值超过了MOV或者MVN指令中的地址取值范围时，编译器将该常数放在数据缓冲区中，同时用一条基于PC的LDR指令读取该常数

label -expr：基于PC的地址表达式或者是外部表达式。

①当label -expr为基于PC的地址表达式时，编译器将label -expr表示的数值放在数据缓冲区中，同时用一条基于PC的LDR指令读取该数值

②当label -expr为外部表达式，或者非当前段的表达式时，汇编编译器将在目标文件中插入连接重定位伪操作，这样链接器将在链接时生成该地址

使用说明：

①当需要读取到寄存器中的数据超过了MOV或MVN指令可以操作的范围时，可以使用LDR伪指令将数据读取到该寄存器中

②将一个基于PC的地址值或者外部的地址值读取到寄存器中。由于这种地址是在链接时确定的，所以这种代码不是位置无关的。

同时LDR伪指令处的PC值到缓冲区中的目标数据所在的地址的偏移量要小于4KB

3、ARM的数据处理指令

1）分类

【1】数据传送指令 MOV、MVN

【2】算数运算指令 ADD、ADC、SUB、SBC、RSB、RSC

【3】位运算指令 AND、ORR、EOR、BIC

【4】比较指令 CMP、TST、TEQ

2）格式

<opcode>{<cond>}{S}    <Rd>,<Rn>,{shifter_operand}

注释：

        <>是必须的，{}是可选的

  <opcode>：汇编指令

        <cond>：条件码

        <Rd>：左值寄存器

        <Rn>：右值寄存器

        shifter_operand：第二个参数

3）shifter_operand的使用形式

-------------------------------------------------------------------------------------------

移位操作：

LSL	逻辑左移	空位补零
LSR	逻辑右移	空位补零
ASR	算术右移	最高位补符号位
ROR	循环右移	被移出的位重新插入到最高位
RRX	带扩展位的循环右移	新的最高位由CPSR寄存器中的C位补充

-------------------------------------------------------------------------------------------

4）数据转送指令 MOV、MVN

指令介绍：

MOV指令将<shifter_operand>表示的数据传送到目标寄存器<Rd>中，并根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

MOV{<cond>}{S} <Rd>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<shifter_operand>：向目标寄存器传送的数据。

适用范围有

[1]立即数、 mov r0, #0x10 r0 = 0x10

[2]寄存器、 mov r0, r1 r0 = r1

[3]寄存器 + 移位 mov r0, r1, lsl #2 r0 = r1 << 2

指令介绍：

MVN指令将<shifter_operand>表示的数据的反码传送到目标寄存器<Rd>中，并根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

MVN{<cond>}{S} <Rd>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<shifter_operand>：向目标寄存器传送的数据。

适用范围有

[1]立即数、 mvn r0, #0xffffff00 r0 = 0x000000ff

[2]寄存器、 mvn r0, r0 r0 = ~r0

[3]寄存器 + 移位 mvn r0, r1, lsl #2 r0 = ~r1 << 2

5）算术运算指令 ADD、ADC、SUB、SBC、RSB

指令介绍：

ADD指令将<shifter_operand>表示的数据与寄存器<Rn>中的值相加，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

ADD{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个源操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围有

[1]立即数、 add r0, r1, #0x10 r0 = r1 + 0x10

[2]寄存器、 add r0, r1, r2 r0 = r1 + r2

[3]寄存器 + 移位 add r0, r1, r2, lsl #2 r0 = r1 + r2 << 2

指令介绍：

ADC指令将<shifter_operand>表示的数据与寄存器<Rn>中的值相加，再加上CPSR中的C条件标志位的值，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

ADC{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个源操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围，当我们的寄存器都是32bit的，但想要做64bit的加法运算，怎么处理？

这时，我们就可以使用add与adc组合

高32bit 低32bit
被加数 r0 r1
加数 r2 r3
和 r0 + r2 r1 + r3

adds r1, r1, r3 r1 = r1 + r3

adc r0, r0, r2 r0 = r0 + r2

这样寄存器r0中存储的就是正确结果的高32bit的值

指令介绍：

SUB指令从寄存器<Rn>中减去<shifter_operand>表示的数值，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

SUB{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个源操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围有

[1]立即数、 sub r0, r1, #0x10 r0 = r1 - 0x10

[2]寄存器、 sub r0, r1, r2 r0 = r1 - r2

[3]寄存器 + 移位 sub r0, r1, r2, lsl #2 r0 = r1 - r2 << 2

注意：对于减法，如果产生借位，则C设置为0，否则设置为1

指令介绍：

SBC指令从寄存器<Rn>中减去<shifter_operand>表示的数值，再减去寄存器CPSR中C条件标志位的反码，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

SBC{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个源操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围，当我们的寄存器都是32bit的，但想要做64bit的减法运算，怎么处理？

这时，我们就可以使用add与adc组合

高32bit 低32bit
被减数 r0 r1
减数 r2 r3
差 r4 r5

subs r5, r1, r3 r5 = r1 - r3（如果r1>r3，C=1否则C=0）

sbc r4, r0, r2 r0 = r0 - r2 - NOT(C)

这样寄存器r4中存储的就是正确结果的高32bit的值

  指令介绍：

RSB指令从<shifter_operand>表示的数值中减去寄存器<Rn>值，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

RSB{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第二个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第一个操作数。

适用范围有

[1]立即数、         rsb r0, r1, #0x08 r0 = 0x08 -r1

[2]寄存器、         rsb r0, r1, r2 r0 = r2 - r1

[3]寄存器 + 移位 rsb r0, r1, r2, lsl #2 r0 = r2 << 2 - r1

注意：

rsb r0, #0x08, r1 这是语法错误

和为零的两个数互为相反数

6）qemu仿真调试软件

支持多种CPU架构(arm、mips、ppc、x86)，可以模拟arm处理器执行指令的过程

qemu安装

sudo apt install qemu

sudo apt install quem-user

sudo apt install quem-user-static

sudo apt install quem-system-arm

编译汇编代码

arm-cortex_a9-linux-gnueabi-as xxx.s -o xxx.o -g

arm-cortex_a9-linux-gnueabi-ld xxx.o -o xxx

注意：

为了方便使用qemu工具调试，我们添加了-g选项

xxx是文件名

程序真正的入口是__start函数

@计算两个数值的最小公约数

【1】启动qemu服务器

qemu-arm -g port xxx

注意：

在port处指定你的端口号(在端口号范围内就行)

xxx为你要执行的文件名

例如：

qemu-arm -g 1234 sum

指定服务器的端口号为1234执行sum文件

【2】启动qemu的客户端

arm-cortex_a9-linux-gnueabi-gdb xxx

（使用交叉编译工具链自带的gdb进行调试）

target remote localhost:port

注意：

xxx是文件名

port为你在服务端指定的端口号

【3】gdb的使用

l：显示文件内容，一次显示十行

b num：在第num行打断点

c：continue继续执行

info reg：打印ARM核的所有通用寄存器信息

info reg r0：打印r0寄存器的信息

n：继续执行下一行

until num：直接运行至第num行

clear num：删除num行设置的断点

q：退出调试

7）位运算指令 AND、ORR、EOR、BIC

指令介绍：

AND指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值按位作逻辑与操作，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

AND{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围有

[1]立即数、 and r0, r1, #0x08 r0 = r1 & 0x08

[2]寄存器、 and r0, r1, r2 r0 = r1 & r2

[3]寄存器 + 移位 and r0, r1, r2, lsl #2 r0 = r1 & r2 << 2

指令介绍：

ORR指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值按位作逻辑或操作，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

ORR{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围有

[1]立即数、 orr r0, r1, #0x08 r0 = r1 | 0x08

[2]寄存器、 orr r0, r1, r2 r0 = r1 | r2

[3]寄存器 + 移位 orr r0, r1, r2, lsl #2 r0 = r1 | r2 << 2

指令介绍：

EOR指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值按位作逻辑异或操作，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

EOR{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围有

[1]立即数、 eor r0, r1, #0x08 r0 = r1 ^ 0x08

[2]寄存器、 eor r0, r1, r2 r0 = r1 ^ r2

[3]寄存器 + 移位 eor r0, r1, r2, lsl #2 r0 = r1 ^ r2 << 2

指令介绍：

BIC指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值的反码按位作逻辑与操作，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中，同时根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

BIC{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

S：决定指令的操作是否影响CPSR中条件标志位的值。（可选）

当没有S时指令不更新CPSR中条件标志位的值。

当有S时指令更新CPSR中条件标志位的值；

①目标寄存器<Rd>为R15，则当前处理器模式对应的SPSR的值被复制到CPSR寄存器中，对于用户模式和系统模式，由于没有相应的SPSR，指令执行的结果将不可预料。

②目标寄存器<Rd>不是R15，指令根据传送的数值设置CPSR中的N位和Z位，并根据移位器的进位值carryout设置CPSR的C位，CPSR中的其他位不受影响。

<Rd>：目标寄存器

<Rn>：寄存器，为第一个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

适用范围有

位清除指令

当shifter_operand为1，则对应的位的值为0

当shifter_operand为0，则对应的位的值保持不变

bic r0, r0, #0x08 @将r0中的bit3清零，其他位不变

8）比较测试指令 CMP、TST、TEQ

指令介绍：

CMP指令从寄存器<Rn>中减去<shifter_operand>表示的数值，根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位，后面的指令就可以根据CPSR中相应的条件标志位来判断是否执行。

编码格式：

语法格式：

CMP{<cond>} <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

<Rn>：寄存器，为第一个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

注意：

CMP指令与SUBS指令的区别在于CMP指令不保存操作结果，操作的结果会存放在ALU内

ALU（算术逻辑单元）一个硬件，真实存在，专门用来做算术逻辑运算的器件

指令介绍：

TST指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值按位作逻辑与操作，根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

TST{<cond>} <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

<Rn>：寄存器，为第一个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

注意：

TST指令通常用于测试寄存器中某个（些）位是1还是0

tst r0, #0x80 @测试r0的bit3是否等于0

指令介绍：

TEQ指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值按位作逻辑异或操作，根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。

编码格式：

语法格式：

TEQ{<cond>} <Rn>, <shifter_operand>}

<cond>：指令执行的条件码。（可选）

当<cond>忽略时，指令为无条件执行

<Rn>：寄存器，为第一个操作数所在的寄存器

<shifter_operand>：为第二个操作数。

注意：

TEQ指令通常用于比较两个数是否相等，这种比较操作通常不影响CSPR寄存器中的V位和C位

TEQ指令也可以用于比较两个操作数符号是否相同，该指令执行后，CPSR寄存器中的N位为两个操作数符号位作异或操作的结果

teq r0, #0x08 @比较r0寄存器中的值是否等于0x08

3、总结

{cond} 条件码是先决条件，只要指令加入了条件码，则执行该指令时，先去判断CPSR寄存器的状态标志位，根据结果去执行或不执行汇编指令

{S} 影响CPSR寄存器的NZCV位，只要指令加入了设置状态码，则执行完该指令后，根据指令的执行结果去设置CPSR寄存器NZCV位的值，属于后置条件，

CMP、TST、TEQ这三条指令不加了设置状态码也会影响CPSR寄存器的NZCV位

<shifter_operand>有三种形式

【1】立即数

【2】寄存器

【3】寄存器移位之后的值

LSL 逻辑左移空位补0
LSR 逻辑右移空位补0
ASR 算数右移最高位补符号位
ROR 循环右移被移出的位将重新插入到最高位
ROX 带扩展位的循环右移新的最高位由CPSR的C位补充，拿最低位更新CPPSR的C位

跳转指令：B、BL、BX

算术指令：ADD、ADC、SUB、SBC

ADC比ADD多了一个加C位

SBC比SUB多了一个加NOT(C位)

数据传输指令：MOV、MVN

区别就是MVN是数据取反传输

位运算指令：AND、ORR、EOR、BIC

比较测试指令：CMP、TST、TEQ

三、任务

1、求两个数据的最大公约数（汇编实现）