05.指令篇-数据处理指令

2016-09-17 本文已影响140人秦砖

数据处理指令大致可以分成三类：数据传送指令、比较指令、逻辑运算指令。下面就这几种指令作简单的介绍与分析。

数据传送指令

最常用的就是MOV指令了，语法格式如下：

MOV{<cond>}{S} <Rd>, <shifter_operand>

MOV指令将<shifter_operand>表示的数据传送到目标寄存器Rd中，若指令中带有S标志，则根据操作结果更新CPSR中的N、Z、C位。

MVN传送指令

MVN{<cond>}{S} <Rd>, <shifter_operand>

与MOV指令类似，MVN表示将数据的反码传送到目标寄存器，并根据情况更新CPSR中的N、Z、C位。

MRS指令

MRS{<cond>} <Rd>, CPSR

从指令语法中，我们能够猜测出该指令是对CPSR寄存器进行操作的指令，它的主要功能是将状态寄存器中的内容传送到能用寄存器中。

MSR指令

MSR<cond> CPSR_<fields>, <shifter_operand>
MSR<cond> SPSR_<fields>, <shifter_operand>

<fields>指的是状态寄存器中需要操作的位。状态寄存器的32位可以分为4个8位的域：0-7位为控件位域，用c表示，8-15位为扩展位域，用x表示，16-23位为状态位域，用s表示，24-31位为条件标志位域，用f表示。
MSR指令的功能是将数据传送到状态寄存器中。MSR与MRS指令通过读出-修改-写回操作，用于恢复或者改变状态寄存器的内容。

MRS R0, CPSR           ;读取CPSR
BIC R0, R0, #0x1F      ;修改，去除当前处理器模式
ORR R0, R0, #0x13      ;修改，设置特权模式
MSR CPSR_c, R0         ;写回，仅仅修改CPSR中的控制位域

BIC位清除指令

BIC{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>

BIC指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值的反码按位做逻辑与操作，并把结果保存到目标寄存器<Rd>中。

比较指令

CMP比较指令

CMP{<cond>} <Rn>, <shifter_operand>

CMP指令从寄存器Rn中减去<shifter_operand>表示的数值，根据操作的结果更新CPSR中的相应的条件标志位，后面的指令就可以根据CPSR中相应的位来判断是否执行了。

CMN基于相反数的比较指令

CMN{<cond>} <Rn>, <shifter_operand>

CMN指令将寄存器Rn中的值加上<shifter_operand>表示的数值，根据操作的结果更新CPSR中相应的条件标志位。与CMP指令相比，就可以理解CMN为什么叫基于相反数的比较指令了。

TST位测试指令

TST{<cond>} <Rn>, <shifter_operand>

TST指令将<shifter_operand>表示的数值与Rn中的值按位做逻辑与运算，根据操作的结果更新CPSR中的条件标识位。TST指令通常用于测试寄存器中某些位是1还是0.

TEQ相等测试指令

TEQ{<cond>} <Rn>, <shifter_operand>

TEQ指令将<shifter_operand>表示的数值与寄存器<Rn>的值做逻辑异或操作，根据操作的结果更新CPSR中的条件标志位。TEQ通常用于比较两个数是否相等，与CMP/CMN操作相比，TEQ操作通常不影响CPSR中的V、C位。

算术逻辑指令

算术指令

加法指令

ADD{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>  ;加法指令
ADC{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>  ;带位加法指令

ADD指令将Rn中的值与<shifter_operand>表示的值相加，并将结果保存到目标寄存器Rd中。
ADC指令将Rn中的值与<shifter_operand>表示的值相加，再加上CPSR中的C条件标志位的值，并将结果保存到目标寄存器<Rd>中。
ADD指令与ADC指令联合使用，可以实现两个64位的操作数据相加，代码如下：

ADDS R4, R0, R2    ;两个64位数R1R0与R3R2，先将两个数的低位相加，结果保存在R4中，如有进位，保存在CPSR的C位中
ADC R5, R1, R3     ;再将两个数的高位相加，并加上低位相加的进位，结果保存在R5中，R5R4则表示这两个64位数相加的结果

减法指令

SUB{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>  ;减法指令
SBC{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>  ;带位减法指令

同加法指令类似，减法指令也有带位与不带位两条指令，用法也非常类似，同样也可用作64位数的减法：

SUBS R4, R0, R2
SBC R5, R1, R3

逆向减法指令

RSB{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>  ;逆向减法指令
RSC{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand> ;带位逆向减法指令

逆向减法指令也是实现了两个操作数据的减法，与减法指令不同的是，逆向减法指令是从<shifter_operand>表示的数中减去寄存器Rn的值，Rd中保存操作的结果。

乘法指令

MUL{<cond>}{S} <Rd>, <Rm>, <Rs>            
MLA{<cond>}{S} <Rd>, <Rm>, <Rs>, <Rn>

MUL实现两个32位数Rm与Rs的乘积，并将结果保存到Rd中。
MLA实现两个32位数Rm与Rs的乘积，再将乘积加上Rn后保存到Rd中。

逻辑操作指令

AND与操作指令

AND{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>

AND指令将<shifter_operand>表示的值与Rn的值按位做逻辑与操作，结果保存到Rd中。

ORR或操作指令

ORR{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>

ORR指令将<shifter_operand>表示的值与Rn的值按位做逻辑或操作，结果保存到Rd中。

EOR异或操作指令

EOR{<cond>}{S} <Rd>, <Rn>, <shifter_operand>

EOR指令将<shifter_operand>表示的值与Rn的值按位做逻辑异或操作，结果保存到Rd中。

数据处理指令大致就是这么多了，当然其组合应用的内容很多很多，这需要日常学习工作中使用。