arm（2）| 汇编指令和伪指令
今天我们来说一下arm的汇编指令和伪指令。
一、指令和伪指令
我们首先来了解一下什么叫做指令和伪指令。
指令是CPU机器指令的助记符，经过编译后会得到一串10组成的机器码，可以由CPU读取执行。伪指令本质上不是指令（只是和指令一起写在代码中），它是编译器环境提供的，目的是用来指导编译过程，经过编译后伪指令最终不会生成机器码。所以指令和伪指令最大区别就是编译完之后会不会生成机器码。
arm汇编有两种风格，ARM官方的ARM汇编风格：指令一般用大写、Windows中IDE开发环境（如ADS、MDK等）常用。如：LDR R0, [R1]。GNU风格的ARM汇编：指令一般用小写字母、linux中常用。如：ldr r0, [r1]。
二、arm汇编特点
ARM汇编特点1：LDR/STR架构。ARM采用RISC架构，CPU本身不能直接读取内存，而需要先将内存中内容加载入CPU中通用寄存器中才能被CPU处理。ldr（load register）指令将内存内容加载入通用寄存器。str（store register）指令将寄存器内容存入内存空间中。ldr/str组合用来实现 ARM CPU和内存数据交换。
ARM汇编特点2：8种寻址方式。
寄存器寻址 mov r1, r2
立即寻址 mov r0, #0xFF00
寄存器移位寻址 mov r0, r1, lsl #3
寄存器间接寻址 ldr r1, [r2]
基址变址寻址 ldr r1, [r2, #4]
多寄存器寻址 ldmia r1!, {r2-r7,r12}
堆栈寻址 stmfd sp!, {r2-r7,lr}
相对寻址 beqflag
ARM汇编特点3：指令后缀。同一指令经常附带不同后缀，变成不同的指令。经常使用的后缀有：
B（byte）功能不变，操作长度变为8位
H（half word）功能不变，长度变为16位
S（signed）功能不变，操作数变为有符号，如 ldr ldrb ldrh ldrsb ldrsh
S（S标志）功能不变，影响CPSR标志位，如 mov和movs movs r0, #0
ARM汇编特点5：多级指令流水线。为增加处理器指令流的速度，ARM使用多级流水线。所以要注意PC指向正被取指的指令，而非正在执行的指令。
三、常用指令
接下来介绍几个常用的指令，对于不常用的指令就不多说了，请自行搜索。
1、mov和mvn
mov r1, r0 把r0寄存器的值加载到r1当中。
mov r1, #0xff 将立即数的值赋给r1。
mov指令是最简单也是最重要的指令了，mvn用法和mov一样，区别在于mov是原封不动的传递，而mvn是按位取反后传递。
2、几个逻辑运算指令
and 逻辑与
orr 逻辑或
eor 逻辑异或
bic 位清除指令
例：bic r0,r1,#0x1f @将r1中的数的bit0到bit4清零后赋值给r0。
3、比较指令cmp
cmp r0, r1 比较r0和r1寄存器值是否相等，若相等，会改变cpsr寄存器对应的零标志位。
4、cpsr访问指令
mrs用来读cpsr或spsr，msr用来写cpsr或spsr
5、跳转指令b、bl、bx
b 直接跳转（就没打开算返回）。
bl branch and link，跳转前把返回地址放入lr中，以便返回，以便用于函数调用。
bx跳转同时切换到ARM模式，一般用于异常处理的跳转。
6、访存指令
ldr/str每周期只能访问4字节内存，如果需要批量读取、写入内存时太慢，解决方案是stm/ldm
关于这一部分内容可以参考https://blog.csdn.net/u013477200/article/details/50723555
这里重点提一下LDM指令和STM指令以及一些后缀。
LDM指令：
LDM指令是LDR指令的“升级”，其实就是加载多个字节到寄存器当中。虽然貌似是LDR的升级，但是，千万要注意，这个指令运行的方向和LDR是不一样的，是从左到右运行的。该指令是将内存中堆栈内的数据，批量的赋值给寄存器，即是出栈操作；其中堆栈指针一般对应于SP，注意SP是寄存器R13，实际用到的却是R13中的内存地址，只是该指令没有写为[R13]。
LDMFD SP! , {R0, R1, R2}
实际上可以理解为： LDMFD [SP]!, {R0, R1, R2}
意思为：把sp指向的3个连续地址段（应该是3*4=12字节（因为为r0,r1,r2都是32位））中的数据拷贝到r0,r1,r2这3个寄存器中去。
STM指令：
S的含义仍然是STORE，与LDM是配对使用的，其指令格式上也相似，即区别于STR，是将堆栈指针写在左边，而把寄存器组写在右边。
STMFD SP!, {R0}
同样的，该指令也可理解为： STMFD [SP]!, {R0}
意思是：把R0保存到堆栈（sp指向的地址）中。
这个可能不是很难理解，同时也注意到在指令后面有一个后缀FD，FD的意思是满栈递减，其实还有另外几个类似的后缀。这里我们需要想了解一下几种栈。
空栈：栈指针指向空位，每次存入时可以直接存入然后栈指针移动一格；而取出时需要先移动一格才能取出。
满栈：栈指针指向栈中最后一格数据，每次存入时需要先移动栈指针一格再存入；取出时可以直接取出，然后再移动栈指针。
增栈：栈指针移动时向地址增加的方向移动的栈。
减栈：栈指针移动时向地址减小的方向移动的栈。
这些不同的栈对应着要使用不同的指令后缀。
ia（increase after）先传输，再地址+4
ib（increase before）先地址+4，再传输
da（decrease after）先传输，再地址-4
db（decrease before）先地址-4，再传输
fd（full decrease）满递减堆栈
ed（empty decrease）空递减堆栈
fa（·······） 满递增堆栈
ea（·······）空递增堆栈
操作栈时使用相同的后缀就不会出错，不管是满栈还是空栈、增栈还是减栈。比如上面我们提到的STMFD和LDMFD，当使用STMFD时，SP指针会先向地址减小方向移动一格（四个字节），再把寄存器的值放进SP所指向的地址当中，因为SP指向的地址里面原本就是满的，当然要移动完之后才能放进去。而使用LDMFD时，就会直接从SP指向的地址把数据加载进寄存器当中，而不需要先移动一格，因为它里面本来就有内容，当然不需要移动了。其他的也是类似的操作，入栈和出栈采用相同的后缀就不会出错。最常见的是stmia和stmfd。
！的作用：
ldmia r0, {r2 - r3}
ldmia r0！, {r2 - r3}
感叹号的作用就是r0的值在ldm过程中发生的增加或者减少最后写回到r0去，也就是说ldm时会改变r0的值。
^的作用
ldmfd sp!, {r0 - r6, pc}
ldmfd sp!, {r0 - r6, pc}^
^的作用：在目标寄存器中有pc时，会同时将spsr写入到cpsr，一般用于从异常模式返回。
那么arm汇编指令就暂时介绍这几个，接下来介绍几个伪指令。
伪指令不是指令，伪指令和指令的根本区别是经过编译后会不会生成机器码。伪指令的意义在于指导编译过程。
ldr 大范围的地址加载指令
adr 小范围的地址加载指令
adrl 中等范围的地址加载指令
nop 空操作
ldr伪指令和ldr指令虽然名字一样，但是还是有区别的，这里涉及到合法立即数和非法立即数的概念。这一部分内容可以参考https://blog.csdn.net/wwwlyj123321/article/details/80802770
简言之，就是ldr指令只能操作合法立即数，ldr伪指令就没有这个限制，所以，我们通常使用的都是ldr伪指令。在写法上，ldr伪指令后面多一个等号，如：LDR R1，=0xFFF
总结：掌握一些常见的指令有助于我们看懂程序，并且进行简单的修改，对于arm汇编，通常只要能大概看懂就行，或者进行一些简单的修改，并不需要完全自己来写。