1、算术和逻辑指令ADC : 带进位的加法(Addition with Carry)ADC条件S , , dest = op_1 + op_2 + carryADC 将把两个操作数加起来,并把结果放置到目的寄存器中。它使用一个进位标志位,这样就可以做比 32 位大的加法。下列例子将加两个 128 位的数。128 位结果: 寄存器 0、1、2、和 3第一个 128 位数: 寄存器 4、5、6、和 7第二个 128 位数: 寄存器 8、9、10、和 11。ADDS R0, R4, R8 ; 加低端的字ADCS R1, R5, R9 ; 加下一个字,带进位ADCS R2, R6, R10 ; 加第三个字
2、,带进位ADCS R3, R7, R11 ; 加高端的字,带进位如果如果要做这样的加法,不要忘记设置 S 后缀来更改进位标志。ADD : 加法(Addition)ADD条件S , , dest = op_1 + op_2ADD 将把两个操作数加起来,把结果放置到目的寄存器中。操作数 1 是一个寄存器,操作数 2 可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:ADD R0, R1, R2 ; R0 = R1 + R2ADD R0, R1, #256 ; R0 = R1 + 256ADD R0, R2, R3,LSL#1 ; R0 = R2 + (R3 , , dest = op_1 AND o
3、p_2AND 将在两个操作数上进行逻辑与,把结果放置到目的寄存器中;对屏蔽你要在上面工作的位很有用。 操作数 1 是一个寄存器,操作数 2 可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:AND R0, R0, #3 ; R0 = 保持 R0 的位 和 1,丢弃其余的位。AND 的真值表(二者都是 1 则结果为 1):Op_1 Op_2 结果0 0 00 1 01 0 01 1 1BIC : 位清除(Bit Clear)BIC条件S , , dest = op_1 AND (!op_2)BIC 是在一个字中清除位的一种方法,与 OR 位设置是相反的操作。操作数 2 是一个 32 位位掩码(ma
4、sk)。如果如果在掩码中设置了某一位,则清除这一位。未设置的掩码位指示此位保持不变。BIC R0, R0, #%1011 ; 清除 R0 中的位 0、1、和 3。保持其余的不变。BIC 真值表 :Op_1 Op_2 结果0 0 00 1 01 0 11 1 0译注:逻辑表达式为 Op_1 AND NOT Op_2EOR : 逻辑异或(logical Exclusive OR)EOR条件S , , dest = op_1 EOR op_2EOR 将在两个操作数上进行逻辑异或,把结果放置到目的寄存器中;对反转特定的位有用。操作数 1 是一个寄存器,操作数 2 可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一
5、个立即值:EOR R0, R0, #3 ; 反转 R0 中的位 0 和 1EOR 真值表(二者不同则结果为 1):Op_1 Op_2 结果0 0 00 1 11 0 11 1 0MOV : 传送(Move)MOV条件S , dest = op_1MOV 从另一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即值装载一个值到目的寄存器。你可以指定相同的寄存器来实现 NOP 指令的效果,你还可以专门移位一个寄存器:MOV R0, R0 ; R0 = R0. NOP 指令MOV R0, R0, LSL#3 ; R0 = R0 * 8如果 R15 是目的寄存器,将修改程序计数器或标志。这用于返回到调用代码,方法是把
6、连接寄存器的内容传送到 R15:MOV PC, R14 ; 退出到调用者MOVS PC, R14 ; 退出到调用者并恢复标志位(不遵从 32-bit 体系)MVN : 传送取反的值(Move Negative)MVN条件S , dest = !op_1MVN 从另一个寄存器、被移位的寄存器、或一个立即值装载一个值到目的寄存器。不同之处是在传送之前位被反转了,所以把一个被取反的值传送到一个寄存器中。这是逻辑非操作而不是算术操作,这个取反的值加 1 才是它的取负的值:MVN R0, #4 ; R0 = -5MVN R0, #0 ; R0 = -1ORR : 逻辑或(logical OR)ORR条件
7、S , , dest = op_1 OR op_2OR 将在两个操作数上进行逻辑或,把结果放置到目的寄存器中;对设置特定的位有用。操作数 1 是一个寄存器,操作数 2 可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:ORR R0, R0, #3 ; 设置 R0 中位 0 和 1OR 真值表(二者中存在 1 则结果为 1):Op_1 Op_2 结果0 0 00 1 11 0 11 1 1RSB : 反向减法(Reverse Subtraction)RSB条件S , , dest = op_2 - op_1SUB 用操作数 two 减去操作数 one,把结果放置到目的寄存器中。操作数 1 是一个寄
8、存器,操作数 2 可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:RSB R0, R1, R2 ; R0 = R2 - R1RSB R0, R1, #256 ; R0 = 256 - R1RSB R0, R2, R3,LSL#1 ; R0 = (R3 , , dest = op_2 - op_1 - !carry同于 SBC,但倒换了两个操作数的前后位置。SBC : 带借位的减法(Subtraction with Carry)SBC条件S , , dest = op_1 - op_2 - !carrySBC 做两个操作数的减法,把结果放置到目的寄存器中。它使用进位标志来表示借位,这样就可以做大
9、于 32 位的减法。SUB 和 SBC 生成进位标志的方式不同于常规,如果需要借位则清除进位标志。所以,指令要对进位标志进行一个非操作 - 在指令执行期间自动的反转此位。SUB : 减法(Subtraction)SUB条件S , , dest = op_1 - op_2SUB 用操作数 one 减去操作数 two,把结果放置到目的寄存器中。操作数 1 是一个寄存器,操作数 2 可以是一个寄存器,被移位的寄存器,或一个立即值:SUB R0, R1, R2 ; R0 = R1 - R2SUB R0, R1, #256 ; R0 = R1 - 256SUB R0, R2, R3,LSL#1 ; R0
10、 = R2 - (R3 shift。算术右移(Arithmetic Shift Right)Rx, ASR #n orRx, ASR Rn类似于 LSR,但使用要被移位的寄存器(Rx) 的第 31 位的值来填充高位,用来保护补码表示中的符号。如果逻辑类指令中 S 位被设置了,则把最后被移出最右端的那位放置到进位标志中。它同于 BASIC 的register = value shift。循环右移(Rotate Right)Rx, ROR #n orRx, ROR Rn循环右移类似于逻辑右移,但是把从右侧移出去的位放置到左侧,如果逻辑类指令中 S 位被设置了,则同时放置到进位标志中,这就是位的循环
11、。一个移位量为 32 的操作将导致输出与输入完全一致,因为所有位都被移位了 32 个位置,又回到了开始时的位置!带扩展的循环右移(Rotate Right with extend)Rx, RRX这是一个 ROR#0 操作,它向右移动一个位置 - 不同之处是,它使用处理器的进位标志来提供一个要被移位的 33 位的数量。乘法指令指令格式这两个指令与普通算术指令在对操作数的限制上有所不同:1. 给出的所有操作数、和目的寄存器必须为简单的寄存器。2. 你不能对操作数 2 使用立即值或被移位的寄存器。3. 目的寄存器和操作数 1 必须是不同的寄存器。4. 最后,你不能指定 R15 为目的寄存器。MLA
12、: 带累加的乘法(Multiplication with Accumulate)MLA条件S , , , dest = (op_1 * op_2) + op_3MLA 的行为同于 MUL,但它把操作数 3 的值加到结果上。这在求总和时有用。MUL : 乘法(Multiplication)MUL条件S , , dest = op_1 * op_2MUL 提供 32 位整数乘法。如果操作数是有符号的,可以假定结果也是有符号的。比较指令指令格式译注:CMP 和 CMP 是算术指令,TEQ 和 TST 是逻辑指令。把它们归入一类的原因是它们的 S 位总是设置的,就是说,它们总是影响标志位。CMN :
13、比较取负的值(Compare Negative)CMN条件P , status = op_1 - (- op_2)CMN 同于 CMP,但它允许你与小负值(操作数 2 的取负的值)进行比较,比如难于用其他方法实现的用于结束列表的 -1。这样与 -1 比较将使用:CMN R0, #1 ; 把 R0 与 -1 进行比较详情参照 CMP 指令。CMP : 比较(Compare)CMP条件P , status = op_1 - op_2CMP 允许把一个寄存器的内容如另一个寄存器的内容或立即值进行比较,更改状态标志来允许进行条件执行。它进行一次减法,但不存储结果,而是正确的更改标志。标志表示的是操作数
14、 1 比操作数 2 如何(大小等)。如果操作数 1 大于操作操作数 2,则此后的有 GT 后缀的指令将可以执行。明显的,你不需要显式的指定 S 后缀来更改状态标志. 如果你指定了它则被忽略。TEQ : 测试等价(Test Equivalence)TEQ条件P , Status = op_1 EOR op_2TEQ 类似于 TST。区别是这里的概念上的计算是 EOR 而不是 AND。这提供了一种查看两个操作数是否相同而又不影响进位标志(不象 CMP那样)的方法。加上 P 后缀的 TEQ 还可用于改变 R15 中的标志( 在 26-bit 模式中 )。详情请参照 psr.html,在 32-bit
15、 模式下如何做请参见这里。TST : 测试位(Test bits)TST条件P , Status = op_1 AND op_2TST 类似于 CMP,不产生放置到目的寄存器中的结果。而是在给出的两个操作数上进行操作并把结果反映到状态标志上。使用 TST 来检查是否设置了特定的位。操作数 1 是要测试的数据字而操作数 2 是一个位掩码。经过测试后,如果匹配则设置 Zero 标志,否则清除它。象CMP 那样,你不需要指定 S 后缀。TST R0, #%1 ; 测试在 R0 中是否设置了位 0。分支指令B : 分支(Branch)B条件 B 是最简单的分支。一旦遇到一个 B 指令,ARM 处理器将
16、立即跳转到给定的地址,从那里继续执行。注意存储在分支指令中的实际的值是相对当前的 R15 的值的一个偏移量;而不是一个绝对地址。它的值由汇编器来计算,它是 24 位有符号数,左移两位后有符号扩展为 32 位,表示的有效偏移为 26 位(+/- 32 M)。在其他处理器上,你可能经常见到这样的指令:OPT 1LDA 标记循环开始位置CMP R0, R10 ; 把 R0 与 R10 相比较SWINE 不等于: 调用 SWI 向 R0 加 1BNE loop ; 分支到 loopMOV R10, #0 ; 等于 : 设置 R10 为零LDMFD R13!, R0-R12,PC ; 返回到调用者注解:
17、 SWI 编号就象我写的这样。在 RISC OS 下,它是给 Econet_DoImmediate 的编号。不要字面的接受它,这只是一个例子! 你可能以前没见过 LDMFD,它从栈中装载多个寄存器。在这个例子中,我们从一个完全正式的栈中装载 R0 至 R12 和 R14。关于寄存器装载和存储的更多信息请参阅 str.html。 我说要装载 R14。那么为什么要把它放入 PC 中? 原因是此时 R14 存储的值包含返回地址。我们也可以采用: LDMFD R13!, R0-R12,R14 MOV PC, R14 但是直接恢复到 PC 中可以省略这个 MOV 语句。 最后,这些寄存器很有可能被一个
18、SWI 调用所占用(依赖于在调用期间执行的代码),所以你最好把你的重要的寄存器压入栈中,以后在恢复它们。SWI 指令SWI : 软件中断(Software Interrupt)SWI条件 指令格式这是一个简单的设施,但可能是最常用的。多数操作系统设施是用 SWI 提供的。没有 SWI 的 RISC OS 是不可想象的。Nava Whiteford 解释了 SWI 是如何工作的(最初在 Frobnicate issue 12).SWI 是什么?SWI 表示 Software Interrupt。在 RISC OS 中使用 SWI 来访问操作系统例程或第三方生产的模块。许多应用使用模块来给其他应用
19、提供低层外部访问。SWI 的例子有: 文件器 SWI,它辅助读写磁盘、设置属性等。 打印机驱动器 SWI,用来辅助使用打印并行端口。 FreeNet/Acorn TCP/IP 协议栈 SWI,用 TCP/IP 协议在 Internet 上发送和接收数据。在以这种方式使用的时候,SWI 允许操作系统拥有一个模块结构,这意味着用来建立完整的操作系统的所需的代码可以被分割成许多小的部分(模块)和一个模块处理程序(handler)。当 SWI 处理程序得到对特定的例程编号的一个请求的时候,它找到这个例程的位置并执行它,并传递(有关的)任何数据。它是如何工作的?首先查看一下如何使用它。一个 SWI 指令
20、(汇编语言)看起来如下:SWI )下面是一个例子,来自 ARM610 datasheet:0x08 B SupervisorEntryTableDCD ZeroRtnDCD ReadCRtnDCD WriteIRtn.Zero EQU 0ReadC EQU 256WriteI EQU 512; SWI 包含需要的例程在位 8-23 中和数据(如果有的话)在位 0-7 中。; 假定 R13_svc 指向了一个合适的栈STMFD R13, r0-r2 , R14; 保存工作寄存器和返回地址。LDR R0,R14,#-4; 得到 SWI 指令。BIC R0,R0, #0xFF000000; 清除高端的 8 位。MOV R1, R0, LSR #8; 得到例程偏移量。ADR R2, EntryTable; 得到入口表(EntryTable)的开始地址。LDR R15,R2,R1,LSL #2; 分支到正确的例程WriteIRtn; 写 R0 中的位 0 - 7 中的字符。.LDMFD R13, r0-r2 , R15; 恢复工作空间,并返回、恢复处理器模式和标志。这就是 SWI 指令的基本处理步骤。