看linux内核启动流程需要的arm汇编指令学习笔记（二）

一、ldr

1.地址偏移模式

/* 读取0x80000地址的值到x0寄存器*/
ldr x0, [x1]

/* 读取0x80008地址的值*/
ldr x2, [x1, #8]

/* 读取x1+x3 地址的值*/
ldr x4, [x1, x3]

/* 读取(x1+ x3<<3) 地址的值*/
ldr x5, [x1, x3, lsl #3]

2.变基模式

/* 前变基模式：先更新偏移地址再访问内存 */
/* 先更新x1的值为X1+8，然后以新的X1值为地址，加载内存的值到x0 */
ldr x6, [x1, #8]!

/* 后变基模式：先访问内存地址再更新偏移地址  */
/* 以X1的值为地址，加载该内存地址的值到X0，然后再更新X1寄存器为X1+8*/
ldr x7, [x1], #8

3.标签

3.1 访问宏定义

#define my_label 0x30
ldr x0, =my_label  /*把宏的值加载到x0寄存器*/
ldr x1, my_label   /* PC值 + 宏的值，然后加载这个地址的值到x1寄存器*/

3.2 访问一个字符串

.globl string1
string1:
	.string "Boot at EL"
	
ldr x0, string1  /*加载string1的ASCII码的值到x0，加载8个字节的数据*/
ldr x1, =string1 /*加载string1的地址到x1寄存器。若读取地址的值，可以得到string1的ascii*/

3.3 访问一个data

.align 3
.globl my_data
my_data:
	.word 0x44
	
ldr x0, my_data  /*加载mydata的值到x0*/
ldr x1, =my_data  /*加载mydata的地址到x1*/

二、ldp和stp

1.双字节加载

//以X0的值为地址，加载此地址的值到x3寄存器，以x0+8为地址，加载此地址的值到X7寄存器
ldp x3,x7,[x0] 

2.双字节存储

//存储X1的值到地址为X4的内存中，然后存储x2的值到地址为X4+8的内存中。
STP X1,X2,[X4]

3.双字节存储的后变基模式

将寄存器 x1 的值存储到由 x0 指向的内存地址开始的位置。紧接着将寄存器 x2 的值存储到紧接着 x1 存储位置之后的内存地址。存储完成后，更新 x0 寄存器的值，使其增加 16 个字节。

stp x1, x2, [x0], #16

三、位操作

1. 移位

指令	名字	含义
lsl	逻辑左移	将寄存器中的每一位向左移动指定的位数，左边空出的位用 0 填充。
lsr	逻辑右移	将寄存器中的每一位向右移动指定的位数，右边空出的位用 0 填充。
asr	算术右移	将寄存器中的每一位向右移动，但会保留被移出的最高位（符号位），并用它来填充空出的位
ror	循环右移	将寄存器中的每一位向右移动，右边移出的数据用来回填最左边的空位

逻辑右移和算术右移的区别？

2. 按位操作

1. AND: 执行逻辑与操作。

   and <destination>, <source1>, <source2>
   

2. EOR (Exclusive OR): 执行逻辑异或操作。

   eor <destination>, <source1>, <source2>
   

3. ORR (Bitwise OR): 执行逻辑或操作。

   orr <destination>, <source1>, <source2>
   

4. BIC (Bit Clear): 执行逻辑非操作后与另一个操作数进行与操作，用于清除特定位。

   bic <destination>, <source1>, <source2>
   

3. 位段插入

   BFI Xd,Xn,#lsb,#width

BFI：位段插入指令。用Xn中的bit[0:width-1]替换Xd中从lsb开始的width位，Xd其他位不变。
例子：使用bfi指令把0x345中的低4位插入到x0寄存器的第八位开始的4位中

mov x1, 0x345
mov x0, 0
bfi x0, x1, 8, 4

4.位段提取

  UBFX Xd,Xn,#lsb,#width
  SBFX Xd,Xn,#lsb,#width

UBFX：无符号数的位段提取指令
SBFX：有符号数的位段提取指令
从Xn寄存器提取位段，位段从第lsb位开始，位宽为width，然后结果写入到Xd寄存器的最低比特位中。UBFX指令不做符号位的扩展，其他比特位是填充0；SBFX会对有符号位进行扩展，即当提取的位段中，最高位为1时，那么其他比特位会填充为1。
例子：

/*提取x2，从第4个bit开始，提取8bit。x3其他位都是0，最终：0xbc*/
ldr x2, =0x5678abcd
ubfx x3, x2, #4, #8

/*提取x2，从第4个bit开始，提取8bit。x4的其他比特位都是f， 最终：0xffffffffffffffbc*/
sbfx x4, x2, #4, #8

5.零计数指令

clz Xd,Xn

CLZ指令会扫描Xn寄存器中的位，从最高位开始计数，直到遇到第一个非零位。计数的结果（即零的数量）会被存储在Xd寄存器中。如果在最高位就遇到非零位，CLZ 指令会返回 0，因为没有任何零位。

例子：

ldr x1, =0x0fffffffffffffff
clz x2, x1

x2的结果为4

四、跳转指令

1. cmp比较两个数

/*相当于x1-x2*/
cmp x1,x2

2. cmn负向比较

/*相当于x1+x2*/
cmn x1,x2

然后查看NZCV位判断结果：

条件后缀	含义	标志	条件码
EQ	相等	Z=1	0b0000
NE	不相等	Z=0	0b0001
CS/HS	发生了无符号数溢出	C=1	0b0010
CC/LO	没有发生无符号数溢出	C=0	0b0011
MI	负数	N=1	0b0100
PL	正数或零	N=0	0b0101
VS	溢出	V=1	0b0110
VC	未溢出	V=0	0b0111
HI	无符号数大于	(C=1)&&(Z=0)	0b1000
LS	无符号数小于或等于	(C=0)||(Z=1)	0b1001
GE	带符号数大手或等于	N=V	0b1010
LT	带符号数小于	N!=V	0b1011
GT	带符号数大于	(Z=0)&&(N=V)	0b1100
LE	带符号数小于或等千	(Z=1)||(N!=V)	0b1101
AL	无条件执行	-	0b1110
NV	无条件执行	-	0b1111

例子：

1:
	cmn x1, x2
	add x2, x2, 1
	/*查看NZCV操作后缀*/
	mrs x0, nzcv
	/*mi： 负数*/
	b.mi 1b

   /*测试CMP指令*/
   mov x2, 3
2:
	cmp x2, x1
	add x1, x1, 1
	/*查看NZCV操作后缀*/
	mrs x0, nzcv
	/*cs: 无符号数大于等于*/
	b.cs 2b

五、 条件选择指令

1. csel：条件选择指令

csel Xd,Xn,Xm,cond

如果cond为真，Xd=Xn，否则Xd=Xm。

2. cset：条件置位指令

cset Xd,cond

如果cond为真，Xd=1，否则Xd=0。

3. csinc：条件选择并增加指令

csinc Xd,Xn,Xm,cond

如果cond为真，Xd=Xn，否则Xd=（Xm+1）。