ARM架构简介
1. ARM架构¶
ARM芯片属于精简指令集计算机(RISC：Reduced Instruction Set Computing)，它所用的指令比较简单，有如下特点：
① 对内存只有读、写指令
② 对于数据的运算是在CPU内部实现
③ 使用RISC指令的CPU复杂度小一点，易于设计
2. CPU寄存器¶
无论是cortex-M3/M4，
还是cortex-A7，
CPU内部都有R0、R1、……、R15寄存器；
它们可以用来“暂存”数据。
对于R13、R14、R15，还另有用途：
R13：别名SP(Stack Pointer)，栈指针
R14：别名LR(Link Register)，用来保存返回地址
R15：别名PC(Program Counter)，程序计数器，表示当前指令地址，写入新值即可跳转
3. CPU计算¶
CPU计算 a=a+b 的过程：
4. 常见汇编指令¶
4.1 栈操作指令¶
PUSH ：压栈，将寄存器的内容压入栈中。
例如：PUSH {r2, lr} 为将r2、lr寄存器的值压入栈空间
POP ：出栈，将 栈顶 的数据弹出，并恢复寄存器的值。
例如：POP {r2-r3, pc}
4.2 寄存器赋值¶
MOV ：给寄存器赋值，不影响标志寄存器。
例如：MOV R0, #0x10 将 0x10 传送到寄存器 R0。
MOVS ：给寄存器赋值，并更新状态标志。
例如：MOVS r0, #0x0A
将0x0A赋值给r0寄存器，并更新条件码标志（如零标志、进位标志等）。
MOVW ：将一个 16 位的立即数加载到寄存器中。
例如：MOVW R0, #0x1234 将 0x1234 传送到 R0寄存器 的低 16 位。
4.3 写寄存器¶
STR ：将寄存器中的4个字节数据写入内存。
例如：STR r0, [sp, #0x00]
将r0寄存器的值写入栈指针sp偏移0x00位置的内存。
STRB ：将寄存器中的1个字节写入内存。
例如：STRB r0, [sp, #0x00]
将r0寄存器的最低字节（1字节）写入栈指针sp偏移0x00位置的内存。
STRH ：将寄存器中的2个字节写入内存。
例如：STRH r0, [sp, #0x00]
将r0寄存器的低16位写入栈指针sp偏移0x00位置的内存。
4.4 读寄存器¶
LDR ：从内存读取4个字节数据到寄存器。
例如：LDR r0, [sp, #0x00]
将栈指针sp偏移0x00位置的4个字节数据读取到r0寄存器。
LDRB ：从内存读取1个字节数据到寄存器。
例如：LDRB r0, [sp, #0x00]
将栈指针sp偏移0x00位置的1字节数据读取到r0寄存器。
LDRH ：从内存读取2个字节数据到寄存器。
例如：LDRH r0, [sp, #0x00]
将栈指针sp偏移0x00位置的2字节数据读取到r0寄存器。
LDRD ：从内存读取8个字节数据到寄存器。
例如：LDRD r1, r0, [sp, #0x00]
将栈指针sp偏移0x00位置的8字节数据读取到r0和r1寄存器。
4.5 加减指令¶
ADD ：加法操作。
例如：ADD r0, r0, r1
将r0 = r0 + r1，将r0和r1寄存器的值相加，并将结果存入r0。
SUB ：减法操作。
例如：SUB sp, sp, #0x68
将栈指针sp减去0x68，即sp = sp - 0x68，用于在栈上分配或释放空间。
4.6 跳转与调用指令¶
B ：无条件跳转。
例如：B label
跳转到标签label，执行该位置的代码。
BL ：带返回地址的跳转（用于函数调用）。
例如：BL subroutine
跳转到subroutine函数，并将返回地址（跳转指令后的地址）保存到lr（链接寄存器）。函数执行完毕后，通过POP或其他机制恢复pc来返回。
4.7 其他常见指令¶
NOP ：空操作指令。不会做任何事情，仅用于占位或调试。
例如：NOP
占用一个时钟周期，但不改变任何寄存器或标志。
CMP ：比较两个寄存器或值。
例如：CMP r0, r1
将r0和r1进行比较，更新条件码，但不保存结果。
TST ：按位与运算，用于检查特定位的状态。
例如：TST r0, #0x1
将r0与0x1进行按位与，检查最低位是否为1。