arm64汇编学习-(3)算术与移位指令

  • Post author:
  • Post category:其他


本篇博客是基于对苯叔的第三季视频的学习整理而得,大家如果想深入学习可以购买《arm64体系结构编程与实践》以及购买苯叔出品的第三季视频。



1 数据处理指令



1.1 check the C condition of adds, adc,cmp



1.1.1 测试示例程序

/*
   测试adds, cmp以及adc指令的条件标志位
*/
.global add_inst_test
add_inst_test:
        mov x0, #0
        ldr x1, =0xffffffffffffffff
        mov x2, #3
        /*测试adds的进位功能,当有溢出发生时,C=1*/
        adds x0, x1, x1
        adc x3, xzr, xzr

        /*测试cmp的条件标志位,
             当x1 > x2时,C=1
             当x1 < x2是, C=0
        */
        cmp x1, x2
        adc x4, xzr, xzr

        ret



1.1.2 执行之前

在这里插入图片描述



1.1.3 执行之后



1.1.3.1 ldr和mov指令之后

在这里插入图片描述



1.1.3.2 ads和adc指令之后

ADDS: Add (extended register), setting flags, adds a register value and a sign or zero-extended register value, followed by an optional left shift amount, and writes the result to the destination register. The argument that is extended from the register can be a byte, halfword, word, or doubleword. It updates the condition flags based on the result.

  • ADDS , <Xn|SP>, {, {#}}
  • (result, nzcv) = AddWithCarry(operand1, operand2, ‘0’);
  • PSTATE.<N,Z,C,V> = nzcv;
  • X[d] = result;

    ADC:Add with Carry adds two register values and the Carry flag value, and writes the result to the destination register.
  • (result, -) = AddWithCarry(operand1, operand2, PSTATE.C);
  • X[d] = result;

    在这里插入图片描述



1.1.3.3 cmp和adc指令之后

CMP:This instruction is an alias of the SUBS (shifted register) instruction.

  • The encodings in this description are named to match the encodings of SUBS (shifted register).
  • The description of SUBS (shifted register) gives the operational pseudocode for this instruction.

    在这里插入图片描述



1.2 cmp和sbc指令的综合运用



1.2.1 示例代码

ret = compare_and_return(10, 9);
val = compare_and_return(9, 10);

/*
   当arg1 >= arg2 时, 返回 0
   当arg1 < arg2 时,返回0xffffffffffffffff
*/
.global compare_and_return
compare_and_return:
        cmp x0, x1
        sbc x0, xzr, xzr
        ret



1.2.2 compare_and_return(10, 9)测试之前

在这里插入图片描述



1.2.3 compare_and_return(10, 9)测试之后

在这里插入图片描述



1.2.4 compare_and_return(9, 10)测试之前

在这里插入图片描述



1.2.5 compare_and_return(9, 10)测试之后

在这里插入图片描述



1.3 测试ands指令对Z标志位的影响

2.1.3.1 示例代码

/*
  data_process_instr lab3: 测试ands指令对Z标志位的影响
*/
.global ands_test
ands_test:
        mov x1, #0x3
        mov x2, #0
        //mov x2, #2
        ands x3, x1, x2

        /*读取NZCV寄存器,查看Z标志位是否为1, 见armv8.6手册第C5.2.9章*/
        mrs x0, nzcv
        ret



1.3.2 测试之前

在这里插入图片描述



1.3.3 测试之后

在这里插入图片描述



1.4 测试位段bitfield指令



1.4.1 示例代码

/*
   data_process_instr lab4: 测试位段bitfield指令
 */
.global bitfield_test
bitfield_test:
    /* 位段插入*/
        mov x1, 0x345
        mov x0, 0
        bfi x0, x1, 8, 4

        /*无符号数的bitfield提取,提取x2,从第4个bit开始,提取8位,
        x3其他位都是0,最终:0xbc*/
        ldr x2, =0x5678abcd
        ubfx x3, x2, #4, #8

    /*有符号数的bitfield提取,提取x2,从第4个bit开始,提取8bit。
    x4的其他比特位都是f, 最终:0xffffffffffffffbc*/
        sbfx x4, x2, #4, #8
        ret



1.4.2 测试之前

在这里插入图片描述



1.4.3 bfi x0, x1, 8, 4之后

BFI :Bitfield Insert copies a bitfield of bits from the least significant bits of the source register to bit position of the destination register, leaving the other destination bits unchanged.

在这里插入图片描述

  • bfi x0, x1, 8, 4 该汇编指令的含义为:将x1寄存器的最低4位拷贝到x0寄存器的bit 8开始的4位上去,x0寄存器的其他位不变,所以最终x0寄存器的值被设置为0x500

    在这里插入图片描述



1.4.4 ubfx and sbfx之后

UBFX :Unsigned Bitfield Extract copies a bitfield of bits starting from bit position in the source register to the least significant bits of the destination register, and sets destination bits above the bitfield to zero.

  • UBFX , , #, #

    SBFX :Signed Bitfield Extract copies a bitfield of bits starting from bit position in the source register to the least significant bits of the destination register, and sets destination bits above the bitfield to a copy of the most significant bit of the bitfield.
  • SBFX , , #, #

    This content is only supported in a Docs.

    在这里插入图片描述

    在这里插入图片描述



1.5 读取寄存器的域



1.5.1 示例代码

/*
   data_process_instr lab4: 测试位段bitfield指令
 */
.global bitfield_test
bitfield_test:
    /* 位段插入*/
        mov x1, 0x345
        mov x0, 0
        bfi x0, x1, 8, 4

        /*无符号数的bitfield提取,提取x2,从第4个bit开始,提取8位,
        x3其他位都是0,最终:0xbc*/
        ldr x2, =0x5678abcd
        ubfx x3, x2, #4, #8

    /*有符号数的bitfield提取,提取x2,从第4个bit开始,提取8bit。
    x4的其他比特位都是f, 最终:0xffffffffffffffbc*/
        sbfx x4, x2, #4, #8

        /*lab5: 使用ubfx指令来读取 寄存器的位域*/
        mrs x1, ID_AA64ISAR0_EL1
        /*读取atomic域的值:判断是否支持LSE指令*/
        ubfx x0, x1, #20, #4
        /*读取AES域的值:判断是否支持AES指令*/
        ubfx x2, x1, #4, #4
        ret

2.5.1.2 测试之前的状态

在这里插入图片描述

2.5.1.3 测试之后的状态值

在这里插入图片描述



版权声明:本文为u014100559原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明。