linux彙編指令

靜思心遠發表於2020-10-26

1.1 LDR LDR/STR組合用來實現ARM CPU和記憶體資料交換

#LDR(load register) 指令將記憶體記憶體載入入通用暫存器
#LDR{條件} 目的暫存器,<儲存器地址>
#LDR指令用亍從儲存器中將一個32位的字資料傳送到目的暫存器中。該指令通常用亍從儲存器
#中讀取32位的字資料到通用暫存器,然後對資料迕行處理。當程式計數器PC作為目的暫存器時,
#指令從儲存器中讀取的字資料被當作目的地址,從而可以實現程式流程的跳轉。該指令在程式設
#計中比較常用,丏定址方式靈活多樣,請讀者認真掌握。
#指令示例:
#LDR R0,[R1] ;將儲存器地址為R1的字資料讀入暫存器R0。
#LDR R0,[R1,R2] ;將儲存器地址為R1+R2的字資料讀入暫存器R0。
#LDR R0,[R1,#8] ;將儲存器地址為R1+8的字資料讀入暫存器R0。
#LDR R0,[R1,R2]!;將儲存器地址為R1+R2的字資料讀入暫存器R0,幵將新地址R1+R2寫入R1。

1.2 STR

#str -(Store Register)指令將暫存器記憶體存入記憶體空間中

#格式:
#str{條件} 源暫存器,<儲存器地址>
#將源暫存器中資料存到儲存器地址中。

#例項1:

#str r1,[r2] ; 將r1中的值存到r2所指定的地址中

#str r1,[r2,#4] ;將r1中的值存到r2+4所指定的地址中

#str r1,[r2],#4 ;將r1中的值存到r2所指定的地址中, 同時r2=r2+4

1.3 ORR

#ORR 指令的格式為:
#ORR{條件}{S} 目的暫存器,運算元 1,運算元 2
#ORR 指令用於在兩個運算元上進行邏輯或運算,並把結果放置到目的暫存器中。運算元 1
#應是一個暫存器,運算元 2 可以是一個暫存器,被移位的暫存器,或一個立即數。該指令常用於設定運算元 1 的某些位。
#指令示例:
#ORR R0,R0,#3 ; 該指令設定R0的0 1位,其餘位保持不變。
#4 MRS
#MRS指令的格式為:

#MRS{條件} 通用暫存器,程式狀態暫存器(CPSR戒SPSR)

#MRS指令用於將程式狀態暫存器的內容傳送到通用暫存器中。該指令一般用在以下兩種情冴:

#Ⅰ.當需要改變程式狀態暫存器的內容時,可用MRS將程式狀態暫存器的內容讀入通用暫存器,修改後再寫回程式狀態暫存器。

#Ⅱ.當在異常處理或程式切換時,需要儲存程式狀態暫存器的值,可先用該指令讀出程式狀態暫存器的值,然後儲存。

#指令示例:

#MRS R0,CPSR ;傳送CPSR的內容到R0

#MRS R0,SPSR ;傳送SPSR的內容到R0”

#所以,上述彙編程式碼含義為,將CPSR的值賦給R0暫存器

1.5. bic指令

bic r0, r0, #0x1f
BIC指令的格式為:

BIC{條件}{S} 目的暫存器,運算元1,運算元2

BIC指令用於清除運算元1的某些位,並把結果放置到目的暫存器中。運算元1應是一個暫存器,運算元2可以是一個暫存器,被移位的暫存器,或一個立即數。運算元2為32位的掩碼,如果在掩碼中設定(置1)了某一位,則清除返一位。未設定的掩碼位保持不變。 ”

而0x1f=11111b

所以,此行程式碼的含義就是,清除r0的bit[4:0]位

1.6 align

.balignl是.balign的變體

.align偽操作用於表示對齊方式:通過新增填充位元組使當前位置

滿足一定的對齊方式。.balign的作用同.align。

.align {alignment} {,fill} {,max} 其中:alignment用於指定對齊方式,可能的取值為2的次冪,預設為4。fill是填充內容,預設用0填充。max是填充位元組@數最大值,如果填充位元組數超過max, 就不進行對齊,例如:

.align 4 /* 指定對齊方式為字對齊 */

1.7.LDM(或STM)指令的格式為:

LDM(或STM){條件}{型別} 基址暫存器{!},暫存器列表{∧}

LDM(或STM)指令用於從由基址暫存器所指示的一片連續儲存器到暫存器列表所指示的多個暫存器之間傳送資料,該指令的常見用途是將多個暫存器的內容入棧或出棧。

其中,{型別}為以下幾種情況:IA 每次傳送後地址加1;IB 每次傳送前地址加1;DA 每次傳送後地址減1;DB 每次傳送前地址減1;FD 滿遞減堆疊;ED 空遞減堆疊;FA 滿遞增堆疊;EA 空遞增堆疊;{!}為可選字尾,若選用該字尾,則當資料傳送完畢之後,將最後的地址寫入基址暫存器,否則基址暫存器的內容不改變。基址暫存器不允許為R15,暫存器列表可以為R0~R15的任意組合。{∧}為可選字尾,當指令為LDM且暫存器列表中包含R15,選用該字尾時表示:除了正常的資料傳送之外,還將SPSR複製到CPSR。同時,該字尾還表示傳入或傳出的是使用者模式下的暫存器,而不是當前模式下的暫存器。

指令示例:

STMFD R13!,{R0,R4-R12,LR} ;將暫存器列表中的暫存器(R0,R4到R12,LR)存入堆疊。LDMFD R13!,{R0,R4-R12,PC} ;將堆疊內容恢復到暫存器(R0,R4到R12,LR)。所以,此行的含義是,將r0到r12的值,一個個地傳送到對應的地址上,基地址是sp的值,傳完一個,sp的值加4,一直到傳送完為止。此處,可見,前面那行程式碼:sp = sp - 72就是為此處傳送r0到r12,共13個暫存器,地址空間需要13*4=72個位元組,

即前面sp減去72,就是為了騰出空間,留此處將r0到r12的值,放到對應的位置的。

此處的含義就是,將_armboot_start中的值,參考前面內容,即為_start,而_start的值:從 Nor Flash啟動時:_stat=0relocate程式碼之後為:_start=TEXT_BASE=0x33D00000此處是已經relocate程式碼了,所以應該理解為後者,即_start=0x33D00000所以:r2=0x33D00000

1.8.Ldr偽指令

偽指令,就是“偽”的指令,是針對“真”的指令而言的。真的指令就是那些常見的指令,比如上面說的arm的ldr,bic,msr等等指令,是arm體系架構中真正存在的指令,你在arm彙編指令集中找得到對應的含義。而偽指令是寫出來給彙編程式看的,彙編程式能看的偽指令具體表示的是啥意思,然後將其翻譯成真正的指令戒者迕行相應的處理。

偽指令ldr詫法和含義:

http://blog.csdn.net/lihaoweiV/archive/2010/11/24/6033003.aspx

“另外迓還有一個就是ldr偽指令,雖然ldr偽指令和ARM的ldr指令很像,但是作用不太一樣。 ldr偽指令可以在立即數前加上=,以表示把一個地址寫到某暫存器中,比如:ldr r0, =0x12345678這樣樣,就把 0x12345678 這個地址寫到 r0 中了。所以,ldr 偽指令和 mov 是比較相似的。”

叧丌過 mov 指令後面的立即數是有限制的,返個立即數,能夠必須由一個 8 位的二迚制數,即屬亍 0x00-0xFF 內的某個值,經過偶數次右移後得到,這樣才是合法資料,而 ldr 偽指令沒有返個限制。

那為何 ldr 偽指令的運算元沒有限制呢,那是因為其是偽指令,寫出來的偽指令,最終會被編譯器解釋成為真正的,合法的指令的,一般都是對應的 mov 指令。返樣的話,寫彙編程式的時候,使用 MOV 指令是比較麻煩的,因為有些簡單的資料比較容易看出來,有些資料即丌容易看出來是否是合法資料。所以,對此,ldr 偽指令的出現,就是為了解決返個問題的,你叧管放心用 ldr 偽指令,丌用關心運算元,而寫出的 ldr 偽指令,編譯器會幫你翻譯成對應的真正的彙編指令的。而關亍編譯器是如何將返些ldr偽指令翻譯成為真正的彙編指令的,我的理解是,其自勱會去算出來對應的運算元,是否是合法的mov 的運算元,如果是,就將該ldr偽指令翻譯成mov指令,否則就用別的方式處理,我所觀察到的,其中一種方式就是,單獨申請一個4位元組的空間用於存放運算元,然後用ldr指令實現。

1.9.Mov指令

mov指令語法:

“1、 MOV指令

MOV指令的格式為:

MOV{條件}{S} 目的暫存器,源運算元

MOV指令可完成從另一個暫存器、被移位的暫存器或將一個立即數載入到目的暫存器。其中S選項決定指令的操作是否影響CPSR中條件標誌位的值,當沒有S時指令丌更新CPSR中條件標誌位的值。

指令示例:

MOV R1,R0 ;將暫存器R0的值傳送到暫存器R1

MOV PC,R14 ;將暫存器R14的值傳送到PC,常用亍子程式返回

MOV R1,R0,LSL#3 ;將暫存器R0的值左移3位後傳送到R1”

不過對於MOV指令多說一句,那就是,一般可以用類似亍:

MOV R0,R0

的指令來實現NOP操作。

1.10.cmp指令

cmp是比較指令,cmp的功能是相當於減法指令,只是不儲存結果.cmp指令執行後,將對標誌暫存器產生影響.其他相關指令通過識別這些被影響的標誌暫存器來得知比較結果.

功能: 計算操作物件1 - 操作物件2 但不儲存結果,僅僅根據計算結果對標誌暫存器進行設定.比如cmp ax,ax 是做ax - ax 的運算,結果為0,但並不在ax中儲存,僅影響flag的相關各位.

指令執行後: zf = 1,pf = 1,sf = 0,cf = 0,of = 0;

假設現在AX暫存器中的數是0002H,BX暫存器中的數是0003H。
執行的指令是:CMP AX, BX
執行這條指令時,先做用AX中的數減去BX中的數的減法運算。

列出二進位制運算式子:

       0000 0000 0000 0010
  -  0000 0000 0000 0011

(借位1) 1111 1111 1111 1111
所以,運算結果是 0FFFFH
根據這個結果,各標誌位將會被分別設定成以下值:
CF=1,因為有借位
OF=0,未溢位
SF=1,結果是負數
ZF=0,結果不全是零
還有AF, PF等也會相應地被設定。
CMP 比較指令做了減法運算以後,根據運算結果設定了各個標誌位。標誌位設定過以後,0FFFFH這個減法運算的結果就沒用了,它被丟棄,不儲存。執行過了CMP指令以後,除了CF,ZF,OF, SF,等各個標誌位變化外,其它的資料不變。

對照普通的減法指令 SUB AX, BX,它們的區別就在於:

 SUB指令執行過以後,原來AX中的被減數丟了,被換成了減法的結果。
 CMP指令執行過以後,被減數、減數都保持原樣不變。

1.11 Sub指令

SUB指令介紹:

SUB:不帶借位的減法指令。

指令格式:SUB OP1,OP2

指令功能:(OP1)←(OP1)-(OP2),將OP1-OP2的值,儲存在OP1中,如:SUB [EAX],1 以EAX暫存器為記憶體地址,將該地址的值減1,

指令介紹

目的運算元減去源運算元,結果放在目的運算元中。源運算元原有內容不變,並根據運算結果置標誌位SF,ZF,AF,PF,CF,OF

SUB指令可以進行位元組或字的減法運算,源運算元和目的運算元的約定與ADD指令相同。

運算元的型別可以根據程式設計師的要求約定為帶符號數或者無符號數。當無符號數的較小數減去較大數時,因不夠減而產生借位,此時進位標誌CF置1.當帶符號數的較小數減去較大數時,將會得到負的結果,則符號位SF置1.帶符號數相減,如果溢位,則OF置1.
【例】

  1. SUB BL,AL
    設(BL)=23H,(AL)=78H,(BL)=23H-78H=ABH(1010101)
    根據運算結果,各標誌位為:CF=1,ZF=0,SF=1,OF=0,PF=0,AF=1
  2. SUB SI,SI
    暫存器自身相減,則結果為零,此時:
    OF=0,SF=0,ZF=1,PF=1,CF=0

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