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ARM Instruction Set Assembly Language Programming Jianjian SONG Software Institute, Nanjing University Content ARM Architecture Introduction ARM Instruction Set ARM Assembly Language Programming 2. ARM Architecture Introduction ARM (Advanced RISC Machines) 既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。 ARM公司是一家设计公司，是IP (Intellectual Property)供应商，靠转让设计许可证由合作伙伴生产各具特色的芯片。 ARM的特点 ARM具有RISC体系的一般特点： 大量寄存器 绝大多数操作都在寄存器中进行，通过Load/Store的在内存和寄存器间传递数据。 寻址方式简单 采用固定长度的指令格式 此外， 小体积、低功耗、低成本、高性能 16位/32位双指令集 全球众多合作伙伴 ARM体系结构的扩充 Thumb (T variant): 16位指令集，用以改善指令密度； Long Multiplication (M variant): 增加两条用于长乘法操作的指令； DSP (E variant): 用于DSP应用的算术运算指令集； Jazeller (J variant): 允许直接执行Java字节码 ARM处理器系列 ARM7系列 ARM9系列 ARM9E系列 ARM10系列 SecureCore系列 Intel StrongARM Intel XScale 3. ARM Instruction Set Assembly language ARM programming model ARM memory organization ARM data operations ARM flow of control Assembly language What is assembly language and why assembly language? One-to-one with instructions (more or less). Basic features: One instruction per line. Labels provide names for addresses (usually in first column). Instructions often start in later columns. Columns run to end of line. ARM assembly language example label1 ADR r4,c LDR r0,[r4] ; a comment ADR r4,d LDR r1,[r4] SUB r0,r0,r1 ; comment ARM Addressing Modes (preliminary) 寄存器寻址 例：ADD R0 , R1 , R2 ; (R1)+(R2)→R0 立即数寻址 例：ADD R3 , R3 , #2 ; (R3)+2→R3 寄存器间接寻址 例：LDR R0 , [R3] ; ((R3))→R0 寄存器变址 例：LDR R0 , [R1, #4] ; ((R1)+4)→R0 相对寻址 例：B rel ; (PC)+offset→PC Pseudo-ops Some assembler directives don’t correspond directly to instructions: Define current address. Reserve storage. Constants. ARM programming model ARM status bits Every arithmetic, logical, or shifting operation sets CPSR bits: N (negative), Z (zero), C (carry), V (overflow). Examples: -1 + 1 = 0: NZCV = 0110. 231-1+1 = -231: NZCV = 0101. ARM data types Word is 32 bits long. Word can be divided into four 8-bit by