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第三章 ARM寻址方式与指令系统 本章主要内容： ARM编程模型 ARM指令格式和寻址方式 ARM指令集 Thumb指令集  机器指令、伪指令和宏指令 机器指令能被处理器直接执行，而伪指令宏和宏指令不能。机器指令包括ARM指令集和Thumb指令集 ； 伪指令是在源程序汇编期间，由汇编编译器处理。其作用是为汇编程序完成准备工作； 宏指令在程序中用于调用宏，宏是一段独立的程序代码；在程序汇编时，对宏调用进行展开，用宏体代替宏指令。 ARM处理器模式 除用户模式之外的其余6种称为非用户模式，或特权模式（Privileged Modes）；而特权模式中，除系统模式之外的其余5种又称为异常模式（Exception Modes），不同的工作模式间可以相互切换。 处理器的工作状态 ARM状态：处理器执行32位的arm指令集时，工作在此状态； Thumb状态：处理器执行16位的thumb指令集时，工作在此状态。 ARM的寄存器组织Ⅰ ARM的寄存器组织 Ⅱ 1.通用寄存器:包括R0～R15，以及程序计数器PC . R0～R7称为不分组寄存器； R8～R12有两组物理寄存器。一组属于快速模式(R8_fiq～R12_fiq），另一组属于其它模式(R8_usr~R12_usr) ； R13和R14有6组物理寄存器。其中用户模式和系统模式共用一组 。寄存器R13通常作为堆栈指针（SP） ,寄存器R14常用作连接寄存器（LR）； 寄存器R15，又称为PC ARM的寄存器组织 Ⅲ（1） 2.状态寄存器: 当前程序状态寄存器 CPSR，可以在任何工作模式下被访问； 程序状态备份寄存器SPSR，只有在异常模式下，才能被访问 ； ARM的寄存器组织 Ⅲ（2） 条件标志位 ARM的寄存器组织 Ⅲ（3） 控制位 异常中断Ⅰ 异常中断是指处理器由于外部或内部的原因，停止执行当前任务，转而处理特定的事件，处理完后返回原程序，继续执行。 异常中断Ⅱ（1） 例子： 1.整个地址空间的起始位置（地址0始）有以下指令，一旦发生外部中断请求，处理器首先自动保存当前状态（PC-R14，CPSR-SPSR），进入外部中断模式，接着执行地址0的指令，即b IRQ_SVC_HANDLER跳转到标号IRQ_SVC_HANDLER处开始执行。 b SYS_RST_HANDLER ；对 0 b UDF_INS_HANDLER ； 0 b SWI_SVC_HANDLER ；应 0 b INS_ABT_HANDLER ； 0x0000000c b DAT_ABT_HANDLER ；地 0 b . ； b IRQ_SVC_HANDLER ；址 0 b FIQ_SVC_HANDLER ； 0x0000001c 异常中断Ⅱ（2） 2. IRQ_SVC_HANDLER处的代码为： IRQ_SVC_HANDLER sub lr, lr, #4 stmfd sp!, {r0-r3, lr} ldr r0, =IRQ_SVC_Vector ldr pc, [r0] 处理器将通用寄存器和返回地址压入堆栈，接着跳转到外部中断请求的中断服务程序中。IRQ_SVC_Vector为外部中断请求的中断向量。 ARM指令的编码格式 ARM指令的助记符 ARM指令在汇编程序中用助记符表示，一般ARM指令的助记符格式为： opcode{cond} {S} Rd,Rn,op2 其中： opcode 操作码，如ADD表示算术加操作指令； {cond} 决定指令执行的条件域； {S} 决定指令执行是否影响CPSR寄存器的值； Rd 目的寄存器； Rn 第一个操作数，为寄存器； op2 第二个操作数。 条件域cond 寻址方式 立即数寻址 寄存器寻址 寄存器移位寻址 寄存器间接寻址 基址变址寻址 相对寻址 多寄存器寻址 块拷贝寻址 堆栈寻址 立即数寻址 在立即数寻址中，操作数本身直接在指令中给出，取出指令也就获得了操作数，这个操作数也称为立即数。例: ADD R0，R1，＃5；