ldr指令和str指令（ldr arm指令）

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> 点开头的是伪指令，例如.file .global

> 冒号结尾的是标签，例如main:、_start

寄存器

在ARM64架构下，CPU提供了33个寄存器, 其中前31个（0~30）是通用寄存器，最后2个(31,32)是专用寄存器（sp 寄存器和 pc 寄存器)

前面0~30个通用寄存器的访问方式有2种：

- 当将其作为 32bit 寄存器的时候，使用 W0 ~ W30 来引用它们。（数据保存在寄存器的低32位）

- 当将其作为 64bit 寄存器的时候，使用 X0 ~ X30 来引用它们。

第31个专用寄存器的访问方式有4种:

- 当将其作为 32bit 栈帧指针寄存器（stack pointer) 的时候，使用 WSP 来引用它。

- 当将其作为 64bit 栈帧指针寄存器（stack pointer) 的时候，使用 SP 来引用它。

- 当将其作为 32bit 零寄存器( zero register )的时候，使用 WZR 来引用它。

- 当将其作为 64bit 零寄存器( zero register )的时候，使用 ZR 来引用它。

另外需要注意的，像 FP (X29) ,LR（X30) 寄存器都不能和 SP(x31) 寄存器一样用名字来访问，而只能使用数字索引来访问它们。

其实还有第32个专用寄存器，它就是 PC ( x32）寄存器，但是在ARM的汇编文档里面说明了，你无法在汇编中使用 PC 名称的方式或者用 X32 数字索引的访问它，因为它不是给汇编用的，而是给CPU执行汇编指令时用的，它永远记录着当前CPU正在执行哪一句指令的地址。

| 寄存器 | 说明 |

| ————– | —————————- |

| X0 寄存器 | 用来保存返回值（或传参） |

| X1 ~ X7 寄存器 | 用来保存函数的传参 |

| X8寄存器 | 也可以用来保存返回值 |

| X9 ~ X28寄存器 | 一般寄存器，无特殊用途 |

| x29(FP)寄存器 | 用来保存栈底地址 |

| X30 (LR)寄存器 | 用来保存返回地址 |

| X31(SP) 寄存器 | 用来保存栈顶地址 |

| X31(ZR)寄存器 | 零寄存器，恒为0 |

| X32(PC)寄存器 | 用来保存当前执行的指令的地址 |

内存布局

一个ARM64的进行会拥有一个非常大的虚拟内存映射空间，其中又分为两大块：

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- 内核地址（0xffff_ffff_ffff_ffff ~ 0xffff_0000_0000_0000范围的256TB的寻址空间),

- 用户地址 (0x0000_ffff_ffff_ffff ~ 0x0000000000000_0000范围的256TB的寻址空间) 。

这里我们只关心用户地址，其中有分为两大块：

- 栈内存( Stack)，从高位向低位生长。

- 堆内存 ( Heap ), 从低位向高位生长。

其中我们知道栈内存首先是按照线程为单元的，每个线程都有自己的栈内存块，然后每个线程的栈内存又可以根据函数的调用层级关系分为不同的栈帧( Stack Frame )。

寻址模式

立即数寻址

将数据直接存放的指令中发给CPU，首先由于ARM的一条指令占了32bit，而操作码本身也要占据一些位，所以留给立即数的位数肯定不到32bit，其次并不是满足指定位数的数字都是立即数，ARM中的立即数必须可以通过某个8bit的数据经过循环右移得到。

asmADD R0, R0, #1 ;R0 <- (R0 + #1)MOV R7, #1 ;R7 <- #1SWI 0

寄存器直接寻址

将寄存器中的数据用作操作数

asmMOV R0, R1 ;R0 <- R1ADD R0, R1, R2 ;R0 <- (R1 + R2)

寄存器间接寻址

将寄存器中的数据作为主存中操作数的地址，去到相应的主存地址取得操作数，用[R0]表示将R0中的数据当作操作数的地址，[R0]!表示将R0中的数据当作操作数的地址并将操作后的结果地址给R0

asmLDR R0，[R1] ;将R1指向的数据加载到R0中 STR R0, [R1]! ;将R0存储的数据加载到R1指向的主存地址中，加载完毕R1中为操作后的地址ADD R0，R1，[R2]

asm.global _start_start: LDR R0, =list;=list是list标签第一个元素的内存地址，将这个内存地址赋值给R0寄存器 LDR R1, [R0] ;将R0寄存器中数据作为内存地址，从内存中取数据赋值给R1 LDR R2, [R0, #4] ;将R0寄存器中数据加4作为内存地址，从内存中取数据赋值给R2（R0寄存器中数据不变） LDR R2, [R0, #4]! ;将R0寄存器中数据加4作为内存地址，从内存中取数据赋值给R2。（R0寄存器中数据也加4），R2 = list[++i] LDR R2, [R0], #4 ;将R0寄存器中数据作为内存地址，从内存中取数据赋值给R2。然后将R0寄存器中值加4， R2 = list[i++] ; LDR R2, [R0, #4]! 与 LDR R2, [R0], #4 的关系类似于++i与i++ .datalist: .word 4, 5, -5, 1, 0, 2, -3 ;以字为元素类型的列表

算术与CPSR标志

asm.global _start_start: MOV R0, #5 MOV R1, #7 ADD R2, R0, R1 ; R2 = R0 + R1 ADDS R2, R0, R1 ADC R2, R0, R1 SUB R2, R0, R1 ; R2 = R0 - R1 SUBS R2, R0, R1 ; R2 = R0 - R1，设置CPSR SUBS R2, R1, R0 ; R2 = R1 - R0，设置CPSR MUL R2, R0, R1 ; R2 = R0 * R1 .datalist: .word 4, 5, -5, 1, 0, 2, -3

当R0(5)-R1(7)时R2所得结果

另一种R0-R1时R2所得结果

如图可以看出，如何解释寄存器中值是正数还是负数需要额外标志位。cpsr寄存器就存储这些标志位。

SUB命令是不设置CPSR寄存器的，SUBS会设置CPSR寄存器。当所得结果可能是负数时应该使用SUBS。

逻辑运算与移位

asmAND R2, R0, R1ORR R2, R0, R1EOR R2, R0, R1MVN R0, R0LSL ; 逻辑左移LSR ; 逻辑右移ROR ; ROR（循环右移）

ROR（循环右移指令把所有位都向右移，最低位复制到进位标志位和最高位。

ROR循环右移图示

asmMOV R0, #10MOV R1, R0LSL R1, #1; 以上两句等价于 MOV R1, R0, LSL #1ROR R0, #1

条件与分支

假设现在AX寄存器中的数是0002H，BX寄存器中的数是0003H。

执行的指令是：CMP AX, BX

执行这条指令时，先做用AX中的数减去BX中的数的减法运算。

列出二进制运算式子：

计算式子

所以，运算结果是 0FFFFH

根据这个结果，各标志位将会被分别设置成以下值：

CF=1，因为有借位

OF=0，未溢出

SF=1，结果是负数

ZF=0，结果不全是零

还有AF, PF等也会相应地被设置。CMP 比较指令做了减法运算以后，根据运算结果设置了各个标志位。标志位设置过以后，0FFFFH这个减法运算的结果就没用了，它被丢弃，不保存。执行过了CMP指令以后，除了CF,ZF,OF, SF,等各个标志位变化外，其它的数据不变。

控制流指令

asmcmp r0, #0beq LABEL1 ; r0==0那么向前跳转到LABEL1处执行bne LABEL2 ; 否则向后跳转到LABEL2处执行

无条件转移指令:BAL

条件转移指令

asmBEQ 相等BNE 不等BPL 非负BMI 负BCC 无进位BCS 有进位BLO 小于（无符号数）BHS 大于等于（无符号数）BHI 大于（无符号数）BLS 小于等于（无符号数）BVC 无溢出（有符号数）BVS 有溢出（有符号数）BGT 大于（有符号数）BGE 大于等于（有符号数）BLT 小于（有符号数）BLE 小于等于（有符号数）

带有分支的循环

asm.global _start.equ endlist, 0xaaaaaaaa _start: LDR R0, =list MOV R1, #0 LDR R2, =endlist LDR R3, [R0] ADD R1, R1, R3loop: LDR R3, [R0, #4]! CMP R2, R3 BEQ exit ADD R1, R1, R3 BAL loopexit: .datalist: .word 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

条件指令执行

asmCMP R0, R1ADDLT R2, R2, #1 ;如果R0小于R1,那么将R2加1;类似的有MOVEGE R2, #1

使用LR寄存器进行分支并返回

从堆栈内存中保存和检索数据

asm.global _start_start: MOV R0, #1 MOV R1, #2 PUSH {R0, R1} BL get_value POP {R0, R1} BAL exit get_value: MOV R0, #5 MOV R1, #7 ADD R2, R0, R1 BX lr exit:

ldr指令和str指令（ldr arm指令）

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