ARM汇编学习笔记

ARM  RISC  (Reduced Instruction Set Computers) 

X86   CISC  (Complex Instruction Set Computers)   

 

ARMv3--ARMv7支持32位, ARMv8-A 开始支持64位

 

32bit ARM汇编有16个32位寄存器：
- r0-r3 主要用来传递函数调用第1到第4个参数（a0-a3），更多的参数须通过栈来传递。
- r0-r1 也作为结果寄存器，保存函数返回结果；被调用的子程序在返回前无须恢复这些寄存器的内容。
- r4-r9 为被调保存（callee-save）寄存器，一般保存内部局部变量(local variables)。
- r7 大部分情况用来保存系统调用号（syscall number）。
- r9 某些变体可能当作特殊寄存器。
- r10（SL）被调保存寄存器，Stack Limit。
- r11（FP）被调保存寄存器， 帧指针（Flame Pointer）。
- r12（IP）特殊寄存器，栈寄存器（Intra Procedure）。
- r13（SP）特殊寄存器，栈指针，类似x86_64中的RSP。
- r14（LR）特殊寄存器。Link Register.
- r15（PC）特殊寄存器。Program Counter (like RIP in x86_64 & EIP in x86).

 

CPSR((当前程序状态寄存器)：

 

 

常见的指令条件码：

 

根据“ARM-thumb 过程调用标准”：
r0-r3 用作传入函数参数，传出函数返回值。在子程序调用之间，可以将 r0-r3 用于任何用途。
被调用函数在返回之前不必恢复 r0-r3。如果调用函数需要再次使用 r0-r3 的内容，则它必须保留这些内容。
r4-r11 被用来存放函数的局部变量。如果被调用函数使用了这些寄存器，它在返回之前必须恢复这些寄存器的值。
r12 是内部调用暂时寄存器 ip。它在过程链接胶合代码（例如，交互操作胶合代码）中用于此角色。
在过程调用之间，可以将它用于任何用途。被调用函数在返回之前不必恢复 r12。
r13 是栈指针 sp。它不能用于任何其它用途。sp 中存放的值在退出被调用函数时必须与进入时的值相同。
r14 是链接寄存器 lr。如果您保存了返回地址，则可以在调用之间将 r14 用于其它用途，程序返回时要恢复
r15 是程序计数器 PC。它不能用于任何其它用途。
注意：在中断程序中，所有的寄存器都必须保护，编译器会自动保护R4～R11

 

NEON指令集：

Q0~Q15: 128 bit 

D0~D31: 64 bit

S0~S31: 32bit  == D0~D15

 

64位下NEON寄存器：

32个B寄存器（B0~B31）,8bit
32个H寄存器（H0~H31）,半字 16bit
32个S寄存器（S0~S31）,单字 32bit
32个D寄存器（D0~D31）,双字 64bit
32个Q寄存器（V0~V31）,四字 128bit
不同位数下寄存器之间的关系如下图所示：

其中S0是D0的低半部分，D0是V0的低半部分 。

 http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dht0002a/ch01s03s02.html

 

v0~v32 向量寄存器的使用：http://www.lujun.org.cn/?p=1637

 

Arm32--Arm64指令对应关系

 

NEON基本指令集

NEON指令按照操作数类型可以分为正常指令、宽指令、窄指令、饱和指令、长指令。

正常指令：生成大小相同且类型通常与操作数向量相同到结果向量。

长指令：对双字向量操作数执行运算，生产四字向量到结果。所生成的元素一般是操作数元素宽度到两倍，并属于同一类型。L标记，如VMOVL。

宽指令：一个双字向量操作数和一个四字向量操作数执行运算，生成四字向量结果。W标记，如VADDW。

窄指令：四字向量操作数执行运算，并生成双字向量结果，所生成的元素一般是操作数元素宽度的一半。N标记，如VMOVN。

饱和指令：当超过数据类型指定到范围则自动限制在该范围内。Q标记，如VQSHRUN

NEON指令按照作用可以分为：加载数据、存储数据、加减乘除运算、逻辑AND/OR/XOR运算、比较大小运算等，具体信息参考资料[1]中附录C和附录D部分。