[问答]

常用的Cortex-A7汇编指令都有哪些呢

问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 startup_STM32f10x_hd.s其中的汇编语法有何不同呢？常用的Cortex-A7汇编指令都有哪些呢？ 0
2021-11-29 07:34:24　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × heks 该类别下有 54 个回答。邀请回答 hgimtk 该类别下有 45 个回答。邀请回答新星之火12138 该类别下有 43 个回答。邀请回答 chm5 该类别下有 42 个回答。邀请回答 wang21cj 该类别下有 41 个回答。邀请回答 hjfjsdgfjdsf 该类别下有 38 个回答。邀请回答 werywer 该类别下有 36 个回答。邀请回答 fdjslkjd 该类别下有 35 个回答。邀请回答 uvysdfydad 该类别下有 35 个回答。邀请回答 h1654155957.9520 该类别下有 35 个回答。邀请回答凤毛麟角该类别下有 34 个回答。邀请回答维生素B2 该类别下有 34 个回答。邀请回答 dfzvzs 该类别下有 34 个回答。邀请回答江左盟该类别下有 34 个回答。邀请回答 jenny042 该类别下有 34 个回答。邀请回答爱与友人该类别下有 33 个回答。邀请回答 wenminglang 该类别下有 33 个回答。邀请回答 lining870815844 该类别下有 33 个回答。邀请回答储蓄叛逆该类别下有 33 个回答。邀请回答 ggfvxv 该类别下有 33 个回答。邀请回答举报 jsqueh 相关推荐 • 请问一下Cortex-A7常用的汇编指令都有哪些呢 1672 • Cortex-A7常用的汇编指令有哪些呢 1503 • Cortex-A7 MPCore架构的基础知识点汇总，不看肯定后悔 2236 • 请问cortex-M4与cortex-A7内核启动流程是怎样的？ 1722 • Cortex-A7中断实验如何编写？ 2197 • 求助，是否有实现从Cortex-A到Cortex-M传输的示例源代码？ 488 • Cortex-A7中断系统的知识点汇总，看完你就懂了 2922 • 移植rt-thread smart到cortex-A7开发板，enable_mmu会崩溃掉是为什么 2798 • 你知道ARM常用的汇编指令有哪几种吗 1935 • 什么是汇编指令？常用的汇编语句有哪些 1494 2个回答

  前言

  我们在进行嵌入式 Linux 开发的时候是绝对要掌握基本的 ARM 汇编，因为 Cortex-A 芯片一上电 SP 指针还没初始化，C 环境还没准备好，所以肯定不能运行 C 代码，必须先用汇编语言设置好 C 环境，比如初始化 DDR、设置 SP指针等等，当汇编把 C 环境设置好了以后才可以运行 C 代码。所以 Cortex-A 一开始肯定是汇编代码，其实 STM32 也一样的，一开始也是汇编，以 STM32F103 为例，启动文件startup_stm32f10x_hd.s 就是汇编文件，只是这个文件 ST 已经写好了，我们根本不用去修改，所以大部分学习者都没有深入的去研究。汇编的知识很庞大，本章我们只讲解最常用的一些指令，满足我们后续学习即可。
  至于要写多少汇编程序，那就看你能在哪一步把C 语言环境准备好。所谓的C语言环境就是保证C 语言能够正常运行。C 语言中的函数调用涉及到出栈入栈，出栈入栈就要对堆栈进行操作，所谓的堆栈其实就是一段内存，这段内存比较特殊，由SP 指针访问，SP 指针指向栈顶。芯片一上电SP 指针还没有初始化，所以C 语言没法运行，对于有些芯片还需要初始化DDR，因为芯片本身没有RAM，或者内部RAM 不开放给用户使用，用户代码需要在DDR 中运行，因此一开始要用汇编来初始化DDR 控制器。后面学习Uboot 和Linux 内核的时候汇编是必须要会的。在芯片上电以后用汇编来初始化一些外设，不会涉及到复杂的代码，而且使用到的指令都是很简单的，用到的就那么十几个指令。
  1.GNU 汇编语法

  如果大家使用过 STM32 的话就会知道 MDK 和 IAR 下的启动文件 startup_stm32f10x_hd.s其中的汇编语法是有所不同的，将 MDK 下的汇编文件直接复制到 IAR 下去编译就会出错，因为 MDK 和 IAR 的编译器不同，因此对于汇编的语法就有一些小区别。我们要编写的是 ARM汇编，编译使用的 GCC 交叉编译器，所以我们的汇编代码要符合 GNU 语法。
  GNU 汇编语法适用于所有的架构，并不是 ARM 独享的，GNU 汇编由一系列的语句组成，每行一条语句，每条语句有三个可选部分，如下：
  label：instruction @ comment label 即标号，表示地址位置，有些指令前面可能会有标号，这样就可以通过这个标号得到指令的地址，标号也可以用来表示数据地址。注意 label 后面的“：”，任何以“：”结尾的标识符都会被识别为一个标号。
  instruction 即指令，也就是汇编指令或伪指令
  @ 符号，表示后面的是注释，就跟 C 语言里面的“/”和“/”一样，其实在 GNU 汇编文件中我们也可以使用“/”和“/”来注释。
  comment 就是注释内容。
  比如如下代码：
  add: MOVS R0, #0X12       @设置 R0=0X12 上面代码中“add:”就是标号，“MOVS R0,#0X12”就是指令，最后的“@设置 R0=0X12”就是注释。

注意！ARM 中的指令、伪指令、伪操作、寄存器名等可以全部使用大写，也可以全部使用小写，但是不能大小写混用。

  用户可以使用.section 伪操作来定义一个段，每个段以段名开始，以下一段名或者文件结尾结束，比如：
  .section .testsection @定义一个 testsetcion 段汇编系统预定义了一些段名：
  [tr]定义段名[/tr]

.text	表示代码段。
.data	初始化的数据段。
.bss	未初始化的数据段。
.rodata	只读数据段。

汇编程序的默认入口标号是_start，不过我们也可以在链接脚本中使用 ENTRY 来指明其它的入口点，下面的代码就是使用_start 作为入口标号：
.global _start _start: ldr r0, =0x12 @r0=0x12 上面代码中.global 是伪操作，表示_start 是一个全局标号，类似 C 语言里面的全局变量一样，常见的伪操作有（了解即可）：
[tr]伪操作含义[/tr]

.byte	定义单字节数据，比如.byte 0x12。
.short	定义双字节数据，比如.short 0x1234。
.long	定义一个 4 字节数据，比如.long 0x12345678。
.equ	赋值语句，格式为：.equ 变量名，表达式，比如.equ num, 0x12，表示 num=0x12。
.align	数据字节对齐，比如：.align 4 表示 4 字节对齐。
.end	表示源文件结束。
.global	定义一个全局符号，格式为：.global symbol，比如：.global _start。

GNU 汇编还有其它的伪操作，但是最常见的就是上面这些，如果想详细的了解全部的伪操作，可以参考《ARM Cortex-A(armV7)编程手册 V4.0.pdf》的 57 页。
  GNU 汇编同样也支持函数，函数格式如下：
  函数名:       函数体       返回语句 GNU 汇编函数返回语句不是必须的，如下代码就是用汇编写的。 Cortex-A7 中断服务函数：
                                 汇编函数的定义 /* 未定义中断 */ Undefined_Handler:       ldr r0, =Undefined_Handler       bx r0       /* SVC 中断 */ SVC_Handler:       ldr r0, =SVC_Handler       bx r0  /* 预取终止中断 */ PrefAbort_Handler:       ldr r0, =PrefAbort_Handler       bx r0 上述代码中定义了三个汇编函数：Undefined_Handler、SVC_Handler 和PrefAbort_Handler。以函数 Undefined_Handler 为例我们来看一下汇编函数组成，“Undefined_Handler”就是函数名，“ldr r0, =Undefined_Handler”是函数体，“bx r0”是函数返回语句，“bx”指令是返回指令，函数返回语句不是必须的。
  2.Cortex-A7 常用汇编指令

  介绍一些常用的 Cortex-A7 汇编指令，如果想系统的了解 Cortex-A7 的所有汇编指令请参考《ARM ArchitectureReference Manual ARMv7-A and ARMv7-R edition.pdf》的 A4章节。
  2.1 处理器内部数据传输指令

  使用处理器做的最多事情就是在处理器内部来回的传递数据，常见的操作有：
  ①、将数据从一个寄存器传递到另外一个寄存器。
②、将数据从一个寄存器传递到特殊寄存器，如 CPSR 和 SPSR 寄存器。
③、将立即数传递到寄存器。
  数据传输常用的指令有三个：MOV、MRS 和 MSR，这三个指令的用法如表 7.2.1.1 所示：
  [tr]指令目的源描述[/tr]

MOV	R0	R1	将 R1 里面的数据复制到 R0 中。
MRS	R0	CPSR	将特殊寄存器 CPSR 里面的数据复制到 R0 中。
MSR	CPSR	R1	将 R1 里面的数据复制到特殊寄存器 CPSR 里中。

分别来详细的介绍一下如何使用这三个指令：
  1 、MOV 指令
  MOV 指令用于将数据从一个寄存器拷贝到另外一个寄存器，或者将一个立即数传递到寄存器里面，使用示例如下：
  MOV    R0，R1                   @将寄存器 R1 中的数据传递给 R0，即 R0=R1 MOV    R0, #0X12                @将立即数 0X12 传递给 R0 寄存器，即 R0=0X12 2 、MRS 指令
  MRS 指令用于将特殊寄存器(如 CPSR 和 SPSR)中的数据传递给通用寄存器，要读取特殊寄存器的数据只能使用 MRS 指令！使用示例如下：
  MRS R0, CPSR    @将特殊寄存器 CPSR 里面的数据传递给 R0，即 R0=CPSR 3 、MSR 指令
  MSR 指令和 MRS 刚好相反，MSR 指令用来将普通寄存器的数据传递给特殊寄存器，也就是写特殊寄存器，写特殊寄存器只能使用 MSR，使用示例如下：
  MSR CPSR, R0          @将 R0 中的数据复制到 CPSR 中，即 CPSR=R0

上面三条指令均不能实现a=b（赋值），因为他们直接操作的是处理器内部寄存器（上篇博文给出了内部寄存器的示意图），而a=b（赋值）是对内存（RAM）的操作。
下面的存储器（即RAM，不是SD卡，不是FLASH）访问指令才可以实现。

  2.2 存储器访问指令

  ARM的CPU 不能直接访问存储器(RAM)中的数据，I.MX6UL 中的寄存器就是 RAM 类型的，我们用汇编来配置 I.MX6UL 寄存器的时候需要借助存储器访问指令，一般先将要配置的值写入到 Rx(x=0~12)（通用）寄存器中，然后借助存储器访问指令将 Rx 中的数据写入到 I.MX6UL 寄存器中。读取 I.MX6UL 寄存器也是一样的，只是过程相反。常用的存储器访问指令有两种：LDR 和STR，用法如表：
  [tr]指令描述[/tr]

LDR Rd, [Rn , #offset]	从存储器(RAM) Rn+offset 的位置读取数据存放到 Rd 中。
STR Rd, [Rn, #offset]	将 Rd 中的数据写入到存储器(RAM)中的 Rn+offset 位置。

分别来详细的介绍一下如何使用这两个指令（写驱动最常用的两个指令）：
  1 、LDR 指令
  LDR 主要用于从存储器(RAM)加载数据到寄存器 Rx 中，LDR 也可以将一个立即数加载到寄存器 Rx中，LDR 加载立即数的时候要使用“=”，而不是“#”。在嵌入式开发中，LDR 最常用的就是读取 CPU 的寄存器值，比如 I.MX6UL 有个寄存器 GPIO1_GDIR，其地址为 0X0209C004，我们现在要读取这个寄存器中的数据，示例代码如下：
                           示例代码  LDR 指令使用                            LDR R0, =0X0209C004    @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004 LDR R1, [R0]          @读取地址 0X0209C004 中的数据到 R1 寄存器中上述代码就是读取寄存器 GPIO1_GDIR 中的值，读取到的寄存器值保存在 R1 寄存器中，上面代码中 offset 是 0，也就是没有用到 offset。
  2 、STR 指令
  LDR 是从存储器读取数据，STR 就是将数据写入到存储器中，同样以 I.MX6UL 寄存器GPIO1_GDIR 为例，现在我们要配置寄存器 GPIO1_GDIR 的值为 0X2000002，示例代码如下：
                        示例代码  STR 指令使用  LDR    R0, =0X0209C004          @将寄存器地址 0X0209C004 加载到 R0 中，即 R0=0X0209C004  LDR       R1, =0X20000002          @R1 保存要写入到寄存器的值，即 R1=0X20000002  STR       R1, [R0]                      @将 R1 中的值写入到 R0 中所保存的地址中 LDR 和 STR 都是按照字进行读取和写入的，也就是操作的 32 位数据，如果要按照字节、半字进行操作的话可以在指令“LDR”后面加上 B 或 H，比如按字节操作的指令就是 LDRB 和STRB，按半字操作的指令就是 LDRH 和 STRH。
  2.3 压栈和出栈指令（了解）

  我们通常会在 A 函数中调用 B 函数，当 B 函数执行完以后再回到 A 函数继续执行。要想在跳回 A 函数以后代码能够接着正常运行，那就必须在跳到 B 函数之前将当前处理器状态保存起来(就是保存 R0~R15 这些寄存器值)，当 B 函数执行完成以后再用前面保存的寄存器值恢复R0~R15 即可。保存 R0~R15 寄存器的操作就叫做现场保护，恢复 R0~R15 寄存器的操作就叫做恢复现场。在进行现场保护的时候需要进行压栈(入栈)操作，恢复现场就要进行出栈操作。压栈的指令为 PUSH，出栈的指令为 POP，PUSH 和 POP 是一种多存储和多加载指令，即可以一次操作多个寄存器数据，他们利用当前的栈指针 SP 来生成地址，PUSH 和 POP 的用法如表所示：
  [tr]指令描述[/tr]

PUSH	将寄存器列表存入栈中。
POP	从栈中恢复寄存器列表。

假如我们现在要将 R0~R3 和 R12 这 5 个寄存器压栈，当前的 SP 指针指向 0X80000000，处理器的堆栈是向下增长的，使用的汇编代码如下:
  PUSH       {R0~R3, R12}       @将 R0~R3 和 R12 压栈压栈完成以后的堆栈如图所示：





就是分两步对 R0~R3,R2 和 LR 进行压栈以后的堆栈模型，如果我们要出栈的话就是使用如下代码：
  POP {LR}       @先恢复 LR POP {R0~R3,R12} @在恢复 R0~R3,R12 出栈的就是从栈顶，也就是 SP 当前执行的位置开始，地址依次减小来提取堆栈中的数据到要恢复的寄存器列表中。PUSH 和 POP 的另外一种写法是“STMFD SP！”和“LDMFD SP!”，
因此上面的汇编代码可以改为：
STMFD       SP!,{R0~R3, R12}       @R0~R3,R12 入栈  STMFD       SP!,{LR}                      @LR 入栈 LDMFD       SP!, {LR}                      @先恢复 LR  LDMFD       SP!, {R0~R3, R12}  @再恢复 R0~R3, R12    STMFD 可以分为两部分：STM 和 FD，同理，LDMFD 也可以分为 LDM 和 FD。看到 STM和 LDM 有没有觉得似曾相识(不是 STM32 啊啊啊啊)，前面我们讲了 LDR 和 STR，这两个是数据加载和存储指令，但是每次只能读写存储器中的一个数据。STM 和 LDM 就是多存储和多加载，可以连续的读写存储器中的多个连续数据。FD 是 Full Descending 的缩写，即满递减的意思。根据 ATPCS 规则,ARM 使用的 FD 类型的堆栈，SP 指向最后一个入栈的数值，堆栈是由高地址向下增长的，也就是前面说的向下增长的堆栈，因此最常用的指令就是 STMFD 和 LDMFD。STM 和 LDM 的指令寄存器列表中编号小的对应低地址，编号高的对应高地址。
  2.4 跳转指令

  有多种跳转操作，比如：
  ①、直接使用跳转指令 B、BL、BX 等。
②、直接向 PC 寄存器里面写入数据。
上述两种方法都可以完成跳转操作，但是一般常用的还是 B、BL 或 BX，用法如表:
  [tr]指令描述[/tr]

B	跳转到 label，如果跳转范围超过了+/-2KB，可以指定 B.W使用 32 位版本的跳转指令，这样可以得到较大范围的跳转
BX	间接跳转，跳转到存放于 Rm 中的地址处，并且切换指令集
BL	跳转到标号地址，并将返回地址保存在 LR 中。
BLX	结合 BX 和 BL 的特点，跳转到 Rm 指定的地址，并将返回地址保存在 LR 中，切换指令集。

我们重点来看一下 B 和 BL 指令，因为这两个是我们用的最多的，如果要在汇编中进行函数调用使用的就是 B 和 BL 指令：
  1 、B 指令
  这是最简单的跳转指令，B 指令会将 PC 寄存器的值设置为跳转目标地址，一旦执行 B 指令，ARM 处理器就会立即跳转到指定的目标地址。如果要调用的函数不会再返回到原来的执行处，那就可以用 B 指令，如下示例：
                                       示例代码  B 指令示例  _start:          ldr sp,=0X80200000       @设置栈指针       b  main                               @跳转到 main 函数上述代码就是典型的在汇编中初始化 C运行环境，然后跳转到C文件的 main函数中运行，上述代码只是初始化了 SP 指针，有些处理器还需要做其他的初始化，比如初始化 DDR 等等。因为跳转到 C 文件以后再也不会回到汇编了，所以在第 4 行使用了 B 指令来完成跳转。
  2 、BL 指令
  BL 指令相比 B 指令，在跳转之前会在寄存器 LR(R14)中保存当前 PC 寄存器值，所以可以通过将 LR 寄存器中的值重新加载到 PC 中来继续从跳转之前的代码处运行，这是子程序调用一个基本但常用的手段。比如 Cortex-A 处理器的 irq 中断服务函数都是汇编写的，主要用汇编来实现现场的保护和恢复、获取中断号等。但是具体的中断处理过程都是 C 函数，所以就会存在汇编中调用 C 函数的问题。而且当 C 语言版本的中断处理函数执行完成以后是需要返回到irq 汇编中断服务函数，因为还要处理其他的工作，一般是恢复现场。这个时候就不能直接使用B 指令了，因为 B 指令一旦跳转就再也不会回来了，这个时候要使用 BL 指令，示例代码如下：
                              示例代码 BL 指令示例 1       push       {r0, r1}                      @保存 r0,r1 2       cps       #0x13                               @进入 SVC 模式，允许其他中断再次进去 3 5       bl                system_irqhandler       @加载 C 语言中断处理函数到 r2 寄存器中 6 7       cps       #0x12                               @进入 IRQ 模式 8       pop       {r0, r1} 9       str       r0, [r1, #0X10]       @中断执行完成，写 EOIR 上述代码中第 5 行就是执行 C 语言版的中断处理函数，当处理完成以后是需要返回来继续执行下面的程序，所以使用了 BL 指令。
  2.5 算术运算指令

  汇编中也可以进行算术运算，比如加减乘除，常用的运算指令用法如表所示：
  [tr]指令计算公式备注[/tr]

ADD Rd, Rn, Rm	Rd = Rn + Rm	加法运算，指令为 ADD
ADD Rd, Rn, #immed	Rd = Rn + #immed	加法运算，指令为 ADD
ADC Rd, Rn, Rm	Rd = Rn + Rm + 进位	带进位的加法运算，指令为 ADC
ADC Rd, Rn, #immed	Rd = Rn + #immed +进位	带进位的加法运算，指令为 ADC
SUB Rd, Rn, Rm	Rd = Rn – Rm	减法
SUB Rd, #immed	Rd = Rd - #immed	减法
SUB Rd, Rn, #immed	Rd = Rn - #immed	减法
SBC Rd, Rn, #immed	Rd = Rn - #immed – 借位	带借位的减法
SBC Rd, Rn ,Rm	Rd = Rn – Rm – 借位	带借位的减法
MUL Rd, Rn, Rm	Rd = Rn * Rm	乘法(32 位)
UDIV Rd, Rn, Rm	Rd = Rn / Rm	无符号除法
SDIV Rd, Rn, Rm	Rd = Rn / Rm	有符号除法

在嵌入式开发中最常会用的就是加减指令，乘除基本用不到。
  2.6 逻辑运算指令

  我们用 C 语言进行 CPU 寄存器配置的时候常常需要用到逻辑运算符号，比如“&”、“|”等逻辑运算符。使用汇编语言的时候也可以使用逻辑运算指令，常用的运算指令用法如表所示：





逻辑运算指令都很好理解，后面时候汇编配置 I.MX6UL 的外设寄存器的时候可能会用到

2021-11-29 16:12:16 评论

苏笛笛

注意！ARM 中的指令、伪指令、伪操作、寄存器名等可以全部使用大写，也可以全部使用小写，但是不能大小写混用。

.text	表示代码段。
.data	初始化的数据段。
.bss	未初始化的数据段。
.rodata	只读数据段。

.byte	定义单字节数据，比如.byte 0x12。
.short	定义双字节数据，比如.short 0x1234。
.long	定义一个 4 字节数据，比如.long 0x12345678。
.equ	赋值语句，格式为：.equ 变量名，表达式，比如.equ num, 0x12，表示 num=0x12。
.align	数据字节对齐，比如：.align 4 表示 4 字节对齐。
.end	表示源文件结束。
.global	定义一个全局符号，格式为：.global symbol，比如：.global _start。

MOV	R0	R1	将 R1 里面的数据复制到 R0 中。
MRS	R0	CPSR	将特殊寄存器 CPSR 里面的数据复制到 R0 中。
MSR	CPSR	R1	将 R1 里面的数据复制到特殊寄存器 CPSR 里中。

上面三条指令均不能实现a=b（赋值），因为他们直接操作的是处理器内部寄存器（上篇博文给出了内部寄存器的示意图），而a=b（赋值）是对内存（RAM）的操作。
下面的存储器（即RAM，不是SD卡，不是FLASH）访问指令才可以实现。

LDR Rd, [Rn , #offset]	从存储器(RAM) Rn+offset 的位置读取数据存放到 Rd 中。
STR Rd, [Rn, #offset]	将 Rd 中的数据写入到存储器(RAM)中的 Rn+offset 位置。

PUSH	将寄存器列表存入栈中。
POP	从栈中恢复寄存器列表。

B	跳转到 label，如果跳转范围超过了+/-2KB，可以指定 B.W使用 32 位版本的跳转指令，这样可以得到较大范围的跳转
BX	间接跳转，跳转到存放于 Rm 中的地址处，并且切换指令集
BL	跳转到标号地址，并将返回地址保存在 LR 中。
BLX	结合 BX 和 BL 的特点，跳转到 Rm 指定的地址，并将返回地址保存在 LR 中，切换指令集。

ADD Rd, Rn, Rm	Rd = Rn + Rm	加法运算，指令为 ADD
ADD Rd, Rn, #immed	Rd = Rn + #immed	加法运算，指令为 ADD
ADC Rd, Rn, Rm	Rd = Rn + Rm + 进位	带进位的加法运算，指令为 ADC
ADC Rd, Rn, #immed	Rd = Rn + #immed +进位	带进位的加法运算，指令为 ADC
SUB Rd, Rn, Rm	Rd = Rn – Rm	减法
SUB Rd, #immed	Rd = Rd - #immed	减法
SUB Rd, Rn, #immed	Rd = Rn - #immed	减法
SBC Rd, Rn, #immed	Rd = Rn - #immed – 借位	带借位的减法
SBC Rd, Rn ,Rm	Rd = Rn – Rm – 借位	带借位的减法
MUL Rd, Rn, Rm	Rd = Rn * Rm	乘法(32 位)
UDIV Rd, Rn, Rm	Rd = Rn / Rm	无符号除法
SDIV Rd, Rn, Rm	Rd = Rn / Rm	有符号除法