ARM汇编笔记（1）——寄存器、常用指令

1. 通用寄存器

r0 ~ r15

有特殊用途的寄存器：
r14：别名lr，保存函数返回地址
r15：别名pc, 程序计数器，值为当前指令地址+4（顺序执行的下一条指令）

与编译器有特殊约定的寄存器：
r13：别名sp，栈顶指针
（r9~r13都有约定，但还是sp最常用到）

其他与函数调用约定相关的寄存器：
r0~r3：函数调用传入参数的前4个32位数据
r0：函数返回值

PSR寄存器（状态寄存器）：
N：运算结果为负
Z：运算结果为零
C：运算发生进位
V：运算发生溢出
与后文cmp，s后缀和condition后缀相关

2. 常用指令

mov

mov r1, #5        ;r1 = 5

mov r1, r0       ;r1= r0

算术，逻辑指令

add r2, r0, r1      ;r2 = r0 + r1

ldr/str

ldr r1, [sp, #4]        ;r1 = memory[sp + 4]

str r1, [sp, #4]        ;memory[sp + 4] = r1

ldmxx/stmxx
该系列指令能够一次load/store多个寄存器，xx表示该系列指令的后缀，一般格式为：

[ldm|stm][d|i][b|a] 基址寄存器[!], {寄存器列表}

后缀所表达的意思
db： decrease before，表示从基址开始，对于列表中每个寄存器，地址减4而后load/store该寄存器值
da： decrease after，表示从基址开始，对于列表中每个寄存器，load/store该寄存器值而后地址减4
ib： increase before，表示从基址开始，对于列表中每个寄存器，地址加4而后load/store该寄存器值
ia： increase after, 表示从基址开始，对于列表中每个寄存器，load/store该寄存器值而后地址加4
！： 加上叹号表示同步改变基址寄存器的值

push/pop
操作sp的指令别名，其实就是stmdb sp!和ldmia sp!，主要在传递参数，保存/恢复寄存器上下文等情景下使用

push {r1, lr}         ;相当于stmdb sp!, {r1, lr}

pop {r1, pc}          ;相当于ldmia sp!, {r1, pc}

b/bl/bx/blx

b label       ;跳转至label

bl lable      ;跳转至label并链接，相当于先“mov lr, pc”再“b label”

bx r1         ;以r1的值为目标地址进行跳转

blx r1        ;以r1的值为目标地址进行跳转并链接，相当于先“mov lr, pc”再“bx r1”

cmp，s后缀和condition后缀
cmp指令和带S后缀的算术和逻辑指令会根据结果改变PSR的对应位，这样之后带有condition后缀的指令就可以根据情况来选择是否执行，例如：

int test(int a, int b) {    return a >= 0 ? a+b : a-b;}

会被编译为：

cmp    r0, #0        ;等价于subs r0, #0addge  r0, r0, r1rsblt  r0, r1, r0bx     lr

condition后缀包括eq（相等），ne（不等），lt（小于），gt（大于），le（小于等于），ge（大于等于）。
对于跳转指令来说，可以通过加入condition后缀来实现程序的分支和循环等控制逻辑。
注意Thumb状态下只有跳转指令可以带condition后缀。

总结
本文记录的指令只是ARM指令集中极小的一个子集，但已经能够满足大部分编程以及查看汇编代码的需求。