ARM及THUMB指令集.ppt

ARM及Thumb指令集
课程安排
ARM指令集
Thumb指令集
v5TE体系结构扩展
ARM指令编码格式
说明
Cond
指令执行的条件编码
Opcode
指令操作符编码
S
决定指令的操作是否影响CPSR的值
Rd
操作目标寄存器编码
Rn
包含第一操作数的寄存器编码
Shifter_operand
表示第二操作数
cond
001
opcode
s
Rn
Rd
Shifter_operand
31 28 27 25 24 21 20 19 16 15 12 11 8 7 0
ARM指令可以通过添加适当的条件码后缀来达到条件执行的目的。
这样可以提高代码密度，减少分支跳转指令数目，提高性能。
CMP r3,#0 CMP r3,#0 BEQ skip ADDNE r0,r1,r2 ADD r0,r1,r2skip
默认情况下，数据处理指令不影响条件码标志位，但可以选择通过添加“S”来影响标志位。 CMP不需要增加 “S”就可改变相应的标志位。
loop … SUBS r1,r1,#1 BNE loop
条件执行及标志位
如果 Z标志清零则跳转
R1减1，并设置标志位
Condition Codes
不等于（Not equal）
无符号的大于或等于
无符号的小于
负数（Minus）
等于（Equal）
溢出（Overflow）
没溢出
无符号的大于
无符号的小于或大于
正数或零
小于（Less Than）
大于（Greater Than）
小于等于
总是执行（Always）
大于等于
EQ
NE
CS/HS
CC/LO
PL
VS
HI
LS
GE
LT
GT
LE
AL
MI
VC
Suffix
描述
Z=0
C=1
C=0
Z=1
测试的标志位
N=1
N=0
V=1
V=0
C=1 & Z=0
C=0 or Z=1
N=V
N!=V
Z=0 & N=V
Z=1 or N=!V
下表为所有可能的条件码：
注意:AL为默认状态，不需要单独指出
条件执行示例
一系列的指令都使用条件指令
if (a==0) func(1);
CMP r0,#0MOVEQ r0,#1BLEQ func
置标志位，再使用不同的条件码
if (a==0) x=0;if (a>0) x=1;
CMP r0,#0MOVEQ r1,#0MOVGT r1,#1
使用条件比较指令
if (a==4 || a==10) x=0;
CMP r0,#4CMPNE r0,#10MOVEQ r1,#0
Branch : B{<cond>} label
Branch with Link : BL{<cond>} subroutine_label
处理器把偏移量左移两位，进行符号扩展后再与PC相加
跳转范围：± 32 Mbyte
如何执行长跳转？
28
31
24
0
Cond 1 0 1 L 偏移量
条件码区域
Link bit 0 = Branch
1 = Branch with link
23
25
27
分支指令
数据处理指令
包括：
算术指令： ADD ADC SUB SBC RSB RSC
逻辑指令： AND ORR EOR BIC
比较指令： CMP CMN TST TEQ
数据搬移： MOV MVN
上述指令只能对寄存器操作，不能针对存储器。
语法：
<操作>{<cond>}{S} Rd, Rn, Operand2
只有比较指令影响标志位 -不指定Rd
数据搬移不指定Rn
第二个操作数通过桶型移位器送到ALU中。
桶型移位器
Destination
CF
0
Destination
CF
LSL : Logical Left Shift
ASR: Arithmetic Right Shift
（无符号数）乘2
除2，并保留符号位
Destination
CF
...0
Destination