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ARM汇编指令开发手册及内联函数指令(适用于ARMV7和ARMV8)

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简介:
本书为开发者提供详尽的ARM汇编指令指南,涵盖ARMv7与ARMv8架构,并深入讲解内联汇编技术,助力提升程序性能。 ARM底层指令集用于嵌入式开发,并且通常使用内联函数指令来提升性能的开发手册和文档都是基于C语言开发的。

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  • ARMARMV7ARMV8
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    本书为开发者提供详尽的ARM汇编指令指南,涵盖ARMv7与ARMv8架构,并深入讲解内联汇编技术,助力提升程序性能。 ARM底层指令集用于嵌入式开发,并且通常使用内联函数指令来提升性能的开发手册和文档都是基于C语言开发的。
  • ARMARM格式
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    本文将详细介绍ARM汇编语言的基本概念、常见指令以及ARM指令集的特点和格式,帮助读者理解并掌握ARM架构下的编程技巧。 ARM指令的基本格式如下: {} {S} , {,} 其中<>号内的项是必须的,{}号内的项是可选的。各项含义如下: - opcode:指令助记符; - cond:执行条件; - S:是否影响CPSR寄存器值; - Rd:目标寄存器; - Rn:第一个操作数所在寄存器; - operand2:第二个操作数;
  • ARM GCC
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    《ARM GCC内联汇编指南手册》是一本深入讲解如何在使用GCC编译器进行ARM架构编程时嵌入汇编代码的技术书籍。适合中级至高级程序员阅读,帮助读者掌握高效利用硬件资源的技巧。 ### ARM GCC 内联汇编参考手册解析 #### 关键知识点概述 本手册主要介绍了如何在C语言中使用GCC提供的内联汇编功能来编写针对ARM架构的代码。内联汇编是一种强大的技术,允许开发者在C代码中插入低级汇编指令,从而能够进行更加精细的性能调优或实现特定硬件接口的访问。以下是关键知识点的详细解释。 #### 1. 内联汇编的基本概念 内联汇编是GCC提供的一个功能,允许在CC++代码中直接插入汇编指令。这对于那些需要精确控制程序行为的情况非常有用,例如提高循环的性能、访问特殊硬件寄存器等。 #### 2. 内联汇编的基本语法 内联汇编的基本语法格式如下: ```c asm ( assembly code : output operand list (optional) : input operand list (optional) : clobber list (optional) ); ``` - **Assembly Code**: 这里放置实际的汇编指令。 - **Output Operand List**: 指定哪些变量或寄存器在汇编代码执行后可能会改变。 - **Input Operand List**: 指定汇编代码中使用的输入变量或寄存器。 - **Clobber List**: 指定在汇编过程中可能被覆盖的寄存器或其他资源。 #### 3. 示例分析 **例1:** 无操作指令(NOP) ```c asm(mov r0, r0); ``` 此例中的`mov r0, r0`实际上是一个NOP指令,即不做任何操作。虽然这里看起来简单,但它可以用来创建延迟或测试代码。 **例2:** 多条汇编指令 ```c asm( mov r0, r0nt mov r0, r0nt mov r0, r0nt mov r0, r0 ); ``` 这个例子展示了如何在单个`asm`语句中使用多条汇编指令。通过这种方式,可以编写更复杂的汇编代码片段。 **例3:** 右旋位操作 ```c asm( mov %[result], %[value], ror #1 : [result] =r (y) : [value] r (x) ); ``` 这个例子展示了一个实际的应用场景——位旋转。这里,`x`的值向右旋转一位并将结果存储在`y`中。 #### 4. 输入输出操作数 - **输入操作数**:这些操作数由汇编代码读取,但不会被修改。它们可以是变量、寄存器或常量。 - **输出操作数**:这些操作数会被汇编代码修改。它们同样可以是变量或寄存器。 #### 5. 常见陷阱 - **指令顺序**:在编写内联汇编代码时,需要注意指令之间的顺序,特别是在使用多个操作数时。 - **寄存器的用途**:了解不同寄存器的用途对于有效地使用内联汇编至关重要。例如,某些寄存器专门用于传递函数参数或返回值。 - **汇编代码尺寸**:内联汇编可能会导致生成的代码尺寸变大,因此需要权衡性能与代码大小。 #### 6. 其他要点 - **使用内联汇编作为预处理宏**:有时可以将内联汇编代码封装在预处理宏中,以简化其使用。 - **C桩函数**:可以使用C桩函数来隔离内联汇编代码,这有助于提高代码的可维护性和可读性。 - **替换C变量的符号名**:在内联汇编代码中可以直接引用C变量,但有时需要更改这些变量的符号名以满足汇编语言的要求。 - **强制使用指定的寄存器**:在某些情况下,可能需要显式地指定汇编代码应使用哪个寄存器。 - **临时使用寄存器**:在内联汇编代码中,可以通过指定特定的寄存器来作为临时寄存器使用。 - **使用常量**:在内联汇编代码中可以直接使用常量,但有时需要特别注意常量的表示形式。 #### 7. 总结 通过以上介绍,我们可以看到ARM GCC内联汇编提供了一种强大而灵活的方式来优化C代码。然而,这也需要开发人员具备一定的汇编语言基础和对ARM架构的深入了解。正确使用内联汇编可以显著提高代码性能,但错误的使用也可能会引入难以调试的问题。因此,在决定是否使用内联汇编时,应该仔细考虑其利弊。
  • ARM
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    《ARM汇编指令》是一本专注于讲解ARM处理器架构及其低级编程语言的书籍或教程。它详细解释了如何使用汇编语言编写高效能的代码,并深入探讨了各种ARM指令集和操作码,帮助程序员优化程序性能,掌握底层硬件控制技巧。 ### ARM汇编指令详解 #### 一、ARM指令集概览 ARM(Advanced RISC Machines)是一种基于精简指令集计算机(RISC)架构的指令集,广泛应用于嵌入式系统、移动设备及服务器等领域。它支持多种处理器模式,并提供丰富的指令以实现各种复杂的计算任务。 #### 二、寄存器与处理器模式 ##### 2.1 寄存器概述 ARM处理器拥有27个寄存器,包括31个通用的32位寄存器(R0-R15)和一个程序状态寄存器(PSR)。这些寄存在不同的处理模式下有不同的用途: - **R0-R7**:通用目的寄存器。不同于某些传统架构(如x86),ARM允许在任何情况下使用这七个寄存器。 - **R8-R12**:同样为通用的,但在快速中断模式(FIQ)中会用到它们各自的影子寄存器。 - **R13**:通常作为栈指针(SP),但不同处理模式下可能有其他用途。 - **R14**:链接寄存器(LR),用于保存子程序返回地址。 - **R15**:程序计数器(PC),指示当前正在执行的指令位置。 ##### 2.2 处理器模式 ARM处理器支持多种处理模式,每种具有不同的权限级别: - **用户模式(User)**:应用程序运行时默认的低权限状态。 - **管理模式(SVC)**:用于系统调用等操作,拥有较高权限。 - **中断模式(IRQ)**:负责管理常规中断请求,有较高的执行优先级。 - **快速中断模式(FIQ)** :处理需要高速数据传输或实时信号处理的情况。FIQ具有最高权限,并可打断IRQ。 #### 三、关键指令介绍 ##### 3.1 程序状态寄存器和操纵指令 程序状态寄存器(PSR)包含处理器的状态标志和其他控制信息,如N(负)、Z(零)、C(进位)及V(溢出)。通过MSR (Move to PSR) 和MRS (Move from PSR),可以修改或读取这些值。 ##### 3.2 寄存器装载和存储指令 - **LDR**:从内存中加载数据到寄存器。 - **STR**:将寄存器中的内容保存至内存地址。 ##### 3.3 算术与逻辑运算指令 包括加法、减法,以及各种逻辑操作如AND(逻辑与)、ORR(或)和EOR(异或)等。 ##### 3.4 移位操作 - **LSL**:左移。 - **LSR**:右移。 - **ASR**:算术右移。 ##### 3.5 乘法指令 MUL用于执行两个数的相乘运算。 ##### 3.6 比较指令 CMP用来比较两数值大小,不生成结果而是更新PSR中的标志位信息。 ##### 3.7 分支指令 - **B**:无条件跳转。 - **BL**:带链接分支,将返回地址保存到LR寄存器中。 ##### 3.8 条件执行 IT(If Then)前缀用于在特定条件下执行后续的ARM指令。 #### 四、IEEE浮点运算指令 ARM还提供了支持IEEE标准的浮点数操作指令集来处理各种数学计算任务,如加减乘除等。 #### 五、汇编器伪指令 这些不是真正的机器代码而是由汇编程序解释执行以定义符号或分配内存区域等功能性命令。 通过深入理解寄存器使用方法、处理器模式差异及关键指令的应用场景等内容,开发者能够更有效地进行基于ARM架构的编程工作。
  • ARM集详解——聚焦ARM
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    本书专注于解析ARM汇编指令集的核心内容与应用技巧,旨在帮助读者深入理解并掌握ARM架构下的编程技术。 ### ARM汇编指令集概述 ARM(Advanced RISC Machines)是一种精简指令集计算机(RISC)架构,在移动设备、嵌入式系统及服务器等领域有着广泛应用。ARM汇编语言是直接与ARM处理器交互的一种低级编程语言,通过一系列特定的指令来控制硬件执行任务。本段落将根据提供的文档摘要对其中的一些关键指令进行详细介绍。 ### ARM7TDMI(-S)处理器介绍 文档中提到的ARM7TDMI(-S)是一款经典且广泛应用的ARM处理器内核。它支持Thumb和ARM两种指令集模式,并包含了一些重要的特性: - **T**:Thumb指令集,允许代码在更小的空间内运行。 - **D**:Debug调试功能,便于程序开发过程中的调试。 - **M**:Memory Management内存管理单元,提供内存保护和分页机制。 - **I**:ICE-In-Circuit Emulator接口。 - **S**:支持Jazelle DBX执行模式,提高了Java应用程序的性能。 ### ARM指令集详解 #### 1. 数据处理指令 数据处理指令用于进行算术运算和逻辑运算,在ARM指令集中应用广泛: - **LDRSTR**:加载存储指令,从内存读取数据到寄存器或将寄存器中的数据写入内存。 - **LDMSTM**:多寄存器加载存储指令,可以同时加载或存储多个寄存器的数据。 - **SWP**:交换指令,用于交换两个寄存器的值或者将一个寄存器与内存之间的值进行互换。 - **MOVMVN**:移动及取反后移动指令,用来把一个数值移入另一个寄存器或将该数取反后再将其移入另一寄存器内。 - **ADDSUB**:加法减法指令,执行相应的算术运算操作。 - **RSBADCSBCRSC**:带进位加、无符号乘、有符号乘以及反转子集的运算法则,分别用于不同的计算需求。 - **ANDORREOR**:逻辑与或异或指令,执行各种布尔逻辑运算。 - **BIC**:位清除指令,用来将寄存器中指定位置上的比特清零。 - **CMPCMNTSTTEQ**:比较、测试及等值判断的命令集,用于检测并对比寄存器中的数值大小和相等性。 - **MULMLAUMULLUMLALSMULLSMLAL**:乘法及其变种指令(带加法或减法),涵盖无符号与有符号的运算方式。 #### 2. 控制转移指令 控制转移指令用于改变程序执行流程: - **BBLBX**:分支、带链接分支及交换地址指针,用来跳转至指定内存位置继续执行。 - **CDPLDCSTCMCRMRC**:访问协处理器的功能集,涉及对这些辅助处理单元的读写操作。 - **SWIMRSMSR**:软件中断触发器以及状态寄存器的操作指令,允许程序在特定条件下请求系统干预或改变运行模式。 - **ADRADRLLDRNOP**:地址计算、长距离寻址及空操作命令集,用于执行复杂的内存访问和简单的流程控制。 #### 3. Thumb指令集 Thumb指令集是ARM架构的一个子集设计来减少代码大小同时保持较高的效率: - **区别于ARM指令的特点**: Thumb指令通常比ARM短但运行速度稍慢。在某些情况下可以混合使用这两种模式以优化程序性能。 - **数据处理和控制转移**:与标准的ARM类似,Thumb也包含加载存储、多寄存器操作及分支跳转等核心功能。 ### 总结 掌握并理解ARM汇编指令集是进行ARM架构编程的基础。通过对上述介绍的学习可以更好地利用这些工具来开发嵌入式系统或优化移动应用中的代码执行效率。
  • 查询器 v1.20:
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    汇编指令查询器v1.20是一款全面的汇编语言学习工具,内含详尽的指令手册,帮助程序员快速查找和理解各种汇编指令的功能与用法。 《汇编指令:汇编指令查询器.v1.20 指令手册》是一部针对计算机编程中的汇编语言指令集的重要参考资料。汇编语言作为底层编程的一种方式,是直接对应机器语言的符号化表示,它允许程序员精确地控制硬件操作。本手册主要涵盖了汇编指令查询器的最新版本——v1.20,提供了详尽的汇编指令解释和应用示例。 在计算机中,汇编指令是最基本的操作命令集,包括但不限于数据处理、运算控制、内存访问等多种类型。这些指令通常由单个字母或数字组成,如ADD(加法)、SUB(减法)、MOV(移动)等,每个指令都有其特定的功能和用法。掌握并熟练运用这些指令是汇编语言编程中的关键。 汇编指令查询器.v1.20作为一个实用工具,可以帮助用户快速查找和理解各种汇编指令。此软件可能具备以下功能: - **指令搜索**:输入相关指令名称即可迅速找到详细信息,包括操作码、操作数格式、执行时间和功能描述。 - **分类浏览**:根据特定用途将所有指令进行归类整理,如算术运算、逻辑运算和转移控制等,方便用户查找使用。 - **实例展示**:提供实际代码示例来演示如何在程序中应用某条具体指令,有助于初学者快速上手学习。 - **反汇编功能**:可以将机器语言转换为人类可读的汇编格式,便于对已有的二进制文件进行逆向工程分析。 - **兼容性说明**:列出不同处理器架构下的差异信息(例如x86、x64和ARM等),帮助开发者确保代码能够在多种平台间顺利运行。 - **学习资源**:可能包含基础教程及高级技巧,支持用户系统化地掌握汇编语言知识。 通过《汇编指令:汇编指令查询器.v1.20 指令手册》的学习与实践,能够显著提升程序员对计算机底层工作原理的理解,并有助于优化关键性能代码段。尽管现代编程更多依赖于高级语言实现应用开发,但在某些特定场景下(如低级系统编程、游戏开发和驱动程序编写等),汇编语言仍然是不可或缺的重要工具。 综上所述,《汇编指令:汇编指令查询器.v1.20 指令手册》为开发者提供了一个高效的学习平台与查询资源库。通过深入理解和实践,可以在汇编编程领域中获得专业技能的显著提升。对于希望深入了解计算机底层原理和技术细节的专业人员而言,这是一份宝贵的参考资料。
  • ARM语言
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    简介:ARM汇编语言指令是专门用于ARM处理器架构的低级编程语言,直接对应机器码。它提供对硬件的精细控制,适用于嵌入式系统开发和性能优化。 ARM汇编指令是用于直接控制ARM处理器行为的低级语言。它构成了定义所有可执行操作的核心部分。 一、编码格式 每条ARM指令字长为固定的32位,其典型结构如下: - 操作符代码(opcode) - 条件码(cond),决定在什么条件下该指令会运行 - S标志,指示是否更新程序状态寄存器(CPSR)的值 - 目标寄存器(Rd) - 第一个操作数所在的源寄存器(Rn) - 移位运算符及第二个操作数(shift_operand) 二、语法格式 一条ARM指令的一般形式为: {} {S} ,, 其中,opcode代表具体的命令如ADD或MOV。{cond}表示执行条件;如果需要更新CPSR,则使用S标志。是目标寄存器的编码,则是第一个操作数所在的源寄存器编码,而则为第二个操作数。 示例:ADDEQS R1,R2,#5 三、条件执行 大多数ARM指令可以有条件地执行,即只有当程序状态寄存器中的某些位满足特定条件时才会被执行。数据处理命令可以根据其结果选择是否更新CPSR标志;如果需要,则在相应位置加上S。 四、存储器访问指令 这些指令用于读取和写入内存的数据。它们主要分为两种类型:LDR(加载寄存器)与STR(存储寄存器)。 1. LDR 和 STR - 字及无符号字节 这些命令允许从内存中加载数据到指定的通用目的寄存器或反之亦然。 语法: - op {cond} {B} {T} Rd,[Rn] - op {cond} {B} Rd,[Rn, Flexoffset] {!} - op {cond} {B} Rd,label - op {cond} {B} {T} Rd,[Rn], Flexoffset 其中Flexoffset可以是常量偏移或寄存器加移位操作。 2. LDR 和 STR - 半字及带符号字节 用于读取和写入16位数据或是8位有符号的数据。 语法: - op {cond} type Rd,[Rn] - op {cond} type Rd,[Rn, offset] type可以是SH(对于带有符号的半字)、H(无符号半字)或SB(带符号字节)。
  • TMS320C28X CPU
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    《TMS320C28X CPU汇编指令手册》详细介绍了德州仪器TMS320C28x系列微处理器的所有汇编指令,为嵌入式系统开发人员提供了全面的参考指南。 前言 本手册详述了TMS320C28x 32位定点数字信号处理器的中央处理单元及其汇编语言,适用于基于此CPU的所有DSP产品。内容安排如下: 第一章:体系结构概览 介绍TMS320C28x系列中的T320C2800核心模块,涵盖存储器映射、内存与内核以及片内外设的接口。 第二章:中央处理单元(CPU) 阐述了CPU的架构、寄存器及基本功能,并详细描述了重要寄存器和状态寄存器ST0 和 ST1 的标志位及其控制设置。 第三章:中断与复位 探讨中断机制以及它们如何影响CPU,解释复位操作对系统的影响并讨论自动上下文保护等优先级管理问题。 第四章:流水线 深入解析指令执行的流程和状态变化,帮助读者理解通过优化延迟时间来提升程序性能的方法。 第五章:寻址方式 讲解了使用汇编语言访问寄存器与内存的不同模式,并提供了操作码中有关地址编码的信息说明。 第六章:汇编语言指令 汇总并详细解释该处理器的指令集,部分指令附带示例代码。本章节还涉及奇数地址32位数据读写时的数据对齐问题。 第七章:仿真功能 介绍TMS320C28x芯片用于仿真的特点和技术细节,仅需一个JTAG接口和两个额外引脚即可实现全面的调试支持。 附录 提供了一个快速查找寄存器信息的部分。
  • ARMPDF资料
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    本资料为深入学习ARM汇编语言而设计,提供了全面的ARM汇编指令集及其应用实例,适合嵌入式系统开发人员和计算机科学爱好者参考。 常用ARM指令集及汇编.pdf ARM.pdf ARM7.pdf armv7ar_arm.pdf armv8_arm.pdf
  • 瑞萨MCU
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    《瑞萨MCU汇编指令手册》详尽介绍了瑞萨微控制器单元(MCU)的相关汇编语言指令及其应用,是深入理解与开发瑞萨MCU硬件平台不可或缺的技术资料。 瑞萨MCU的汇编指令手册提供了详细的汇编语言编程指南,适用于开发基于瑞萨微控制器的应用程序。该手册包含了各种指令集、寄存器使用方法以及示例代码等信息,是进行嵌入式系统开发的重要参考资料。