Cortex M3指令集.ppt

Cortex M3指令集 ?? 汇编语言基础 ?? 指令集 ?? 近距离地检视指令 ?? Cortex‐M3 中的一些新好指令 一、汇编语言基础 1.汇编语言：基本语法 2.汇编语言：后缀的使用 3.汇编语言：统一的汇编语言 二、指令集 三、近距离地检视指令 1. 汇编语言：数据传送 2. 汇编语言：数据处理 3. 汇编语言：子程呼叫与无条件转移指令 4. 汇编语言：标志位与条件转移 5. 汇编语言：指令隔离(barrier)指令和存储器隔离指令 6.汇编语言：饱和运算 7. CM3 中的一些有用的新指令 呼叫子程序时，需要保存返回地址，正点的指令是： BL Label ;转移到Label 处对应的地址，并且把转移前的下 条指令地址保存到LR BLX reg ;转移到由寄存器reg 给出的地址，根据REG 的 LSB 切换处理器状态， ;并且把转移前的下条指令地址保存到LR 执行这些指令后，就把返回地址存储到LR（R14）中了，从而才能使用”BX LR”等形式返回。使用BLX 要小心，因为它还带有改变状态的功能。因此reg 的LSB 必须是1，以确保不会试图进入ARM 状态。如果忘记置位LSB，则fault 伺候。 对于艺高胆大的玩家来说，使用以PC 为目的寄存器的MOV 和LDR 指令也可以实现转移，并且往往能借此实现很多常人想不到的绝活，常见形式有： MOV PC, R0 ;转移地址由R0 给出 LDR PC, [R0] ;转移地址存储在R0 所指向的存储器中 POP {…,PC} ;把返回地址以弹出堆栈的风格送给PC， ;从而实现转移（这也是OS 惯用的一项必杀技— —译注） LDMIA SP!, {…, PC} ;POP 的另一种等效写法 同理，使用这些密技，你也必须保证送给PC 的值必须是奇数（LSB＝1） 注意：有心的读者可能已经发现，ARM 的BL 虽然省去了耗时的访内操作，却只能支持一级子程序调用。如果子程序再呼叫 “孙程序”，则返回地址会被覆盖。因此当函数嵌套多于一级时，必须在调用“孙程序”之前先把LR 压入堆栈——也就是所谓的“溅出” 在应用程序状态寄存器中有5 个标志位，但只有4 个被条件转移指令参考。绝大多数ARM 的条件转移指令根据它们来决定是否转移，如表4.25 所示 在ARM 中，数据操作指令可以更新这4 个标志位。这些标志位除了可以当作条件转移的判据之外，还能在一些场合下作为指令是否执行的依据（详见If‐Then 指令块），或者在移位操作中充当各种中介角色（仅进位位C） 担任条件转移及条件执行的判据时，这4 个标志位既可单独使用，又可组合使用，以产生共15 种转移判据，如下表4.26 所示 表中共有15 个条件组合（AL 相当于无条件——译注），通过把它们点缀在无条件转移指令（B）的后面，即可做成各式各样的条件转移指令，例如： BEQ label ;当Z=1 时转移 亦可以在指令后面加上“.W”，来强制使用Thumb‐2 的32 位指令来做更远的转移（没必要，汇编器会自行判断——译注），例如： BEQ.W label 这些条件组合还可以用在If‐Then 语句块中，比如： CMP R0, R1 ;比较R0,R1 ITTET GT ;If R0R1 Then（T代表Then，E代表Else） MOVGT R2, R0 MOVGT R3, R1 MOVLE R2, R0 MOVGT R3, R1 在CM3 中，下列指令可以更新PSR 中的标志： ?? 16 位算术逻辑指令 ?? 32 位带S 后缀的算术逻辑指令 ?? 比较指令（如，CMP/CMN）和测试指令（如TST/TEQ） ?? 直接写 PSR/APSR (MSR 指令) 大多数16 位算术逻辑指令不由分说就会更新标志位（不是所有，例如ADD.N Rd, Rn, Rm 是16 位指令，但不更新标志位——译注），32 位的都可以让你使用S 后缀来控制。例如： ADDS.W R0, R1, R2 ;使用32 位Thumb-2 指令，并更新标志 ADD.W R0, R1, R2 ;使用32 位Thumb-2 指令，但不更新标志位 ADD R0, R1 ;使用16 位Thumb 指令，无条件更新标志位 ADDS R0, #0xcd ;使用16 位Thumb 指令，无条件更新标志位 虽然真实指令的行为如上所述。但是在你用汇编语言写代码时，因为有了 UAL（统一汇编语言），汇编器会做调整，最终生成的指令不一定和与你在字面上写的指令相同。对于ARM 汇编器而言，调整的结果是：如果没有写后缀S，汇编器就一定会产生不更新标志位的指令。 S 后缀的使用要当心。16 位Thumb