13 ARM指令集与Thumb指令集

指令格式

ARM基本格式

<opcode>{<cond>}{S}{.W|.N}<Rd>,<Rn>{,<operand2>}

opecode：指令助记符

cond：执行条件

助记符	标志	含义
EQ	Z=1	相等
NE	Z=0	不相等
CS/HS	C=1	无符号数大于或等于
CC/LO	C=0	无符号数小于
MI	N=1	负数
PL	N=0	正数或0
VS	V=1	溢出
VC	V=0	没有溢出
HI	C=1，Z=0	无符号数大于
LS	C=0，Z=1	无符号数小于或等于
GE	N=V	有符号数大于或等于
LT	N！=V	有符号数小于
GT	Z=0，N=V	有符号数大于
LE	Z=1，N！=V	有符号数小于或等于
AL	任何	无条件执行（指令默认条件）

S：指令是否影响CPSR寄存器

.W和.N：宽度说明符，默认16位，32位使用 .W说明符。ARM和Thumb都可以使用

1。跳转指令，4条

1。B跳转：B{cond} label

2。BL带链接跳转（类似单步步入）将当前指令下一条指令地址存入R14寄存器，常用来调用子程序：BL{cond} label

3。BX带状态切换跳转（在ARM与Thumb之间切换）处理器判断Rm的位[0]为1，是则将CPSR寄存器标志T置位，切换至Thumb，反之切换为ARM：RX{cond} Rm

4。BLX带链接和状态切换的跳转：BLX{cond} Rm

2。存储器访问指令：

LDR：寄存器←存储器

格式：LDR{type}{cond} Rd,label         LDRD{cond} Rd,Rd2,label

Type取值：

B：无符号字节（加载时0扩展为32位）

SB：有符号字节（加载时符号扩展为32位）

H：无符号半字节（加载时0扩展为32位）

SH：有符号半字节（加载时符号扩展为32位）

Rd：加载寄存器

Label：读取的内存地址

LDRD：一次加载双字的数据

STR：寄存器→内存

STR{type}{cond} Rd,label

STRD{cond} Rd,Rd2,label

Type中的SB和HS对STR无效

LDM可以指定多个存储单元：寄存器←内存

LDM{addr_mode}{cond} Rn{!} reglist

addr_mode:

IA：Increase After，基址寄存器在执行指令后增加，默认

IB：Increase Before，基址寄存器在执行指令前增加（仅ARM）

DA：Decrease After，基址寄存器在执行指令后减少（仅ARM）

DB：Decrease Before，基址寄存器在执行指令之前减少

FD：满递减堆栈，堆栈向低地址生长，堆栈指针指向最后一个入栈的有效数据项

FA：满递增堆栈，堆栈向高地址生长，堆栈指针指向下一个要放入的空地址

ED：空递减堆栈，堆栈向低地址生长

EA：孔递增堆栈，堆栈向高地址生长

Rn：基地址寄存器，存储初始地址

！：可选后缀，有则最终地址将写回到Rn寄存器

reglist：存储数据的寄存器列表，多个连续寄存器可用“-”链接，不连续用“，”分隔

　　STM：寄存器列表数据→内存

　　STM{addr_mode}{cond} Rn{!} reglist

PUSH：将寄存器推入满递减堆栈

PUSH{cond} reglist

POP：从满递减堆栈弹出寄存器信息

POP{cond} reglist

SWP：寄存器←→内存

SWP{B}{cond} Rd,Rm,[Rn]

B：可选字节，有B则交换字节否则交换32位的字

cond：执行条件

Rd：从内存中加载数据的寄存器

Rm：写入数据的到内存的寄存器

Rn：需要交换数据的存储器地址。Rn不能与Rd和Rm相同

Eg：SWP R1，R1，[R0]  交换R1和R0

SWPB R1，R2，[R0] 将R0一字节给R1高位清0，R2给内存

3。数据处理指令：数据传输，算术运算，逻辑运算，比较4类。

数据处理指令是寄存器之间的数据操作，均可使用S后缀决定是否影响状态标志。

比较指令，不需要S后缀直接影响状态标志

MOV：将8位的立即数或寄存器内容传送到目标寄存器

MOV{cond} {S} Rd，operand2

MVN：将8位的立即数或寄存器内容按位取反传送到目标寄存器

MVN{cond}{S} Rd，operand2

ADD

ADD{cond}{S} Rd，Rn，operand2

ADC：带进位加法，将Rn寄存器与operand2值相加，再加上CPSR寄存器的C条件标志位的值，保存到Rn寄存器

ADC{cond}{S} Rd，Rn，operand2

SUB：Rn-operand2　　减法

SUB{cond}{S} Rd，Rn，operand2

RSB：operand2-Rn  　逆向减法　

RSB{cond}{S} Rd，Rn，operand2

SBC：Rn-operand2-CPSR寄存器的C条件标志位的值

　　SBC{cond}{S} Rd，Rn，operand2

　　RSC：operand2-Rn-CPSR寄存器的C条件标志位的值

　　RSC{cond}{S} Rd，Rn，operand2

　　MUL：Rd=Rm*Rn

　　MUL{cond}{S} Rd，Rm，Rn

　　MLS：Rd=Ra-Rm*Rn

　　MLS{cond}{S} Rd，Rm，Rn，Ra

　　UMULL：将Rm*Rn的值分成RdHi=高32位，RdLo=低32位

UMULL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rn

SMULL：将Rm*Rn的值作为无符号数分成RdHi=高32位，RdLo=低32位

　　SMULL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rn

UMLAL：将Rm*Rn的值作为无符号数分成RdHi=高32位，RdLo=低32位，然后64位结果在于RdHi和RdLo相加

　　UMLAL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rn

　　SMLAL：将Rm*Rn的值作为有符号数分成RdHi=高32位，RdLo=低32位，然后64位结果在于RdHi和RdLo相加，

　　SMLAL{cond}{S} RdLo，RdHi，Rm，Rn

　　SMLAD：Rd=Rm*Rn（都是低半字节）+Rm*Rn（都是高半字节）+Ra

　　SMLAD{cond}{S} Rd，Rm，Rn，Ra

　　SMLSD：Rd= Rm*Rn（都是低半字节）-Rm*Rn（都是高半字节）+Ra

　　SMLSD{cond}{S} Rd，Rm，Rn，Ra

SDIV：有符号除法

SDIV{cond} Rd，Rm，Rn

　　UDIV：无符号除法

UDIV{cond} Rd，Rm，Rn

ASR：算术右移

ASR{cond}{S} Rd，Rm，operand2

AND

　　AND{cond}{S} Rd，Rn，operand2

　　ORR

　　ORR{cond}{S} Rd，Rn，operand2

　　EOR

　　EOR{cond}{S} Rd，Rn，operand2

　　BIC：位清除指令，将operand2取反，与Rn值 与操作 结果保存到Rd

　　BIC {cond}{S} Rd，Rn，operand2

　　LSL：逻辑左移

　　LSL{cond}{S} Rd，Rm，operand2

　　LSR：逻辑右移

　　LSR{cond}{S} Rd，Rm，operand2

　　ROR：循环右移，移出的位回到左边

　　ROR{cond}{S} Rd，Rm，operand2

　　RRX：带扩展循环右移，Rm循环右移1位，寄存器最高位用标志为的值填充，结果存入Rd

　　RRX{cond}{S} Rd，Rm

　　CMP：Rn-operand2，根据结果设置标志位

　　CMP{cond} Rn，operand2

　　CMN：Rn+operand2，根据结果设置标志位

　　CMN{cond} Rn，operand2

　　TST：位测试指令，Rn与operand2与操作，根据结果设置标志位

　　TST{cond} Rn，operand2

　　TEQ：位测试指令，Rn与operand2异或操作，根据结果设置标志位

　　TEQ{cond} Rn，operand2

4。其他指令：

SWI：软件中断指令

SWI{cond}，immed_24

Android系统中，系统调用为0号中断，R7寄存器存放系统调用号，R0~R3

传递系统调用前的4个参数，大于4个参数用堆栈调用

NOP：空指令

MRS：读状态寄存器指令

MRS Rd，psr        psr取值可以是CPSR或SPSR

MSR写状态寄存器指令

MSR Rd，psr_fields,operand2

field指定传送区域（field所代表的字母必须小写）：

c：控制域屏蔽字节(psr[7…0])

x：扩展域屏蔽字节(psr[15…8])

s：状态域屏蔽字节(psr[23…16])

f：标志域屏蔽字节(psr[31…24])