ARM学习笔记--day03

本文详细介绍了ARM指令集中的各类指令,包括比较指令、加载与存储指令、乘法指令及状态寄存器读写指令等。此外,还讲解了信号量指令、软中断指令以及伪指令的使用方法。

比较指令无条件:
助记符(4种):
cmp:实际上做的是减得操作,可以比较出负数,溢出
cmn:反比较,是做加法
单寄存器加载指令:
助记符:ldr&str
寄存器和内存之间数据传递,必须要有寄存器,和内存(表示内存的方法3种:①[Rn,+/-shifter_operand]表示把Rn,+/-shifter_operand这个内存地址的值读到寄存器,②[Rn,+/-shifter_operand]!这个是自更新,就是把Rn,+/-shifter_operand内存地址上的值给到寄存器,并Rn要自更新,就是把Rn+/-shifter_operand的值给到Rn进行更新,③[Rn],+/-shifter_operand这个含义与②的含义一致)
多寄存器读写内存指令
助记符:ldm&stm
寻址方式有两套:
多数处理器栈结构是满减栈,满减栈的关键字是fd
例如:stmfd r0(内存基地址),{r1,r2}(寄存器列表)//把r1的值和r2的值存储到,以r0为基地址的内存
是操作一大块内存,当做内存(低地址-》高地址)或当做栈(高地址-》低地址)
内存的方向:Increment(向上增长) Decrement(向下增长) Before(操作之前先改变地址) After(操作之后先改变地址)
例子:ldmda r0,{r1,r2}:就是以r0为基地址读出两个数给r1与r2,读出向下增长方向的内存结构中的两个值,然后后改变r0的地址,就是先读出r0指向的值给到r1,之后r0的地址+4,然后再读出值给到r2,然后再更新r0+8,但此时r0是不变化的
ldmda r0!,{r1,r2},与上边的区别就是r0要自更新
乘法指令和乘加法指令
32*32仍存在32里边
32*+32仍存在32里边
以上是基本乘法:
助记符:mul,指令格式与其他指令一样
乘法mul r0,r1,r2//r0=r1*r2
乘加mla r0,r1,r2,r3//r0=r1*r2+r3
32*+32仍存在64里边
32*32仍存在64里边
以上是长乘法
助记符:mull,指令格式与其他指令一样,有个问题是符号位变更,符号位变更由32位到64位
一条指令解决无符号助记符:umull
umull r1,r2,r3,r4 //r3*r4的结果存储到r1与r2中
一条指令解决有符号助记符:smull
smull r1,r2,r3,r4 //r3*r4的结果存储到r1与r2中
一条指令解决无符号乘加助记符:umla
umla r1,r2,r3,r4 //r3*r4+r1与r2的值的结果存储到r1与r2中,原来的r1与r2的值被更新掉
一条指令解决有符号乘加助记符:smla
smla r1,r2,r3,r4 //r3*r4+r1与r2的值的结果存储到r1与r2中,原来的r1与r2的值被更新掉

状态寄存器读写指令:
助记符:MRS(move register status状态寄存器写向通用寄存器)&MSR(move status register,通用寄存器写向状态寄存器)
MRS Rd(不能是R15),psr
MSR psr<fields域,就是各个位>,Rd/#立即数
fields域:
c域是低8位就是中断开关,指令集选择,模式位的域
x域未定义的
f域是NZCV那几个位
BIC是按位清0:BIC R0,R0,0xF0000000,就是高4位清0,F是1所以就将高4位清0

信号量指令:
SWP与SWPB(B就是byte)主要实现寄存器与内存之间交换用的,使用方法相同,有锁/信号量的作用,也属于原子操作,系统调用中的锁和信号量最后都是调用的这条指令
SWP{cond} <Rn>,<Rm>,[<Rd>] //Rd(是内存),[Rd]Rd上存储的值给Rn,Rm进到Rd中
SWP{cond}B <Rn>,<Rm>,[<Rd>] //Rd是内存,

SWI指令:
软中断的触发就是靠这条指令
助记符:SWI
指令格式:SWI{cond} <immed_24> //immed_24是立即数
swi这条指令,运行一次,就会触发一次软中断

伪指令:
伪指令不会变成机器码
ARM定义了两条伪指令:
助记符:ADR
指令格式:ADR Rd,Delay //Delay是一个标签,ADR就是可以把标签的地址给Rd,然后读出Rd的值,从而实现跳转,这个是有跳转长度限制的
助记符:LDR
指令格式:
LDR Rd,=TestData //TestData是一个标签,将TestData这个标签地址给到Rd,然后读出Rd的值,从而实现跳转,没有限制,TestData还可以是立即数,此时就等价于MOV指令
LDR Rd,TestData //TestData是一个立即数,将TestData这个立即数给到Rd,从而实现跳转
NOP是不操作的伪指令,占用一个指令周期

伪指令一般是GCC编译器定义的

内容概要:本文系统介绍了算术优化算法(AOA)的基本原理、核心思想及Python实现方法,并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法,其核心思想来源于四则运算,利用乘除运算进行全局勘探,加减运算进行局部开发,通过数学优化器加速函数(MOA)和数学优化概率(MOP)动态控制搜索过程,在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略,并提供了完整的Python代码实现,结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地,以Flask框架搭建前后端分离系统,将AOA应用于图像分割任务,展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后,通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能,并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群:具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员,尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者;; 使用场景及目标:①理解元启发式算法的设计思想与实现机制;②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法;③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用;④为算法性能评估与改进提供实践参考; 阅读建议:建议读者结合代码逐行调试,深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制,尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异,并可进一步扩展图像分割模块,引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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