指令和伪指令概念
指令
指令指的是CPU机器指令的助记符，是由CPU的指令集提供的，经过编译之后，会以二进制机器码的形式由CPU读取执行
伪指令
伪指令本质上不是指令，和CPU的机器指令没有任何关系，只是和指令一起写在代码中而已，是由编译器环境提供的，其目的是用于指导编译过程，伪指令经过编译后不会生成二进制机器码，仅仅在编译阶段有效果
指令编程风格
ARM官方风格
官方风格指令一般使用大写，例如：LDR R0,[R1]，Windows中常使用这种风格
GUN Linux风格
指令一般使用小写字母，例如：ldr r0,[r1]，Linux环境中常用这种风格
ARM汇编特点
LDR/STR架构
采用RISC架构，CPU本身不能直接读取内存，而需要把内存中的数据加载到CPU的通用寄存器中，才能被CPU处理
ldr（load register）将内存中的数据加载到通用寄存器
str（store register）将寄存器内容存入内存空间
ldr和str组合，可以实现ARM CPU和内存的数据交换
8种寻址方式
寄存器寻址：move r1,r2：把r2的值赋值到r1寄存器中
立即寻址：move r0,#0xFF00：把立即数0xFF00赋值给r0寄存器
寄存器移位寻址：move r0,r1,lsl #3：把r1左移三位(*8)之后的值赋值给r0寄存器
寄存器间接寻址：ldr r1,[r2]：寄存器有中括号，表示内存地址对应的数据，所以这里r2表示一个内存地址,[]表示取r2指针对应的数据，这句代码的意思是把r2对应的内存中的数据赋值给r1
基址变址寻址：ldr r1,[r2,#4]：将指针r2的值(内存地址)+4之后指向的数据赋值给r1
多寄存器寻址：ldmia r1!,{r2 - r7,r12}：这种情况下，r1是一个指针，里边存放的内存地址，然后以r1里边的内存地址为基地址，向后以此加1得到{}里的寄存器数量个内存地址，然后将刚才得到的这些内存地址指向的变量的值赋值给{}里的对应位置的寄存器，类似从内存中读取数组，然后把数组的元素依次赋值给这些寄存器
堆栈寻址：stmfd sp!,{r2 - r7,lr}：和多寄存器类似，区别是将栈SP中连续访问{}数量个字节，然后依次赋值给{}里的寄存器
相对寻址：beq flag:：flag:标号用于标记标号后面那句指令的地址，常用来表示入口点，函数名就是一个标号，C语言中的goto就可以跳转到一个标号，在ARM汇编中用指令b flag:就可以跳转到flag:对应的标号处执行，和beq flag:是一样的，其原理是相对于PC程序位置寄存器做一个偏移
指令后缀
ARM中的指令可以带后缀，从而丰富该指令的功能，这种形式叫做指令族，常用的后缀有：
B(byte)：功能不变，操作长度变为8位(依赖CPU位数，以下相同)
H(Halfword)：功能不变，操作长度变为16位
S(signed)：功能不变，操作数变为有符号数
S(S标识)：影响CPSR里的NZCV标识位，
举例：
ldr指令族：ldrb,ldrh,ldrsb ldrsh，从内存中加载指定长度的数据
mov指令族：movs r0,#0，结果是0，赋值会影响CPSR的NZCV标识，将Z位置为1
条件执行后缀
条件执行后缀用于限制该执行执行的，只有在符合条件之后才能够执行该指令
举例：moveq r0,r1，如果eq成立，执行mov r0,r1，不成立则该条不执行，和C语言中的条件判断类似
条件后缀成立与否，不是取决于本条指令，而是取决于之前指令运行后的结果
条件后缀决定了本条指令是否执行，不会影响之前和之后指令
条件后缀和CPSR的NZCV位相关，例如，如果上一句代码执行的结果将Z置为1，下一句带有eq条件后缀的语句就会被执行
多级指令流水线
多级流水线用于增加处理器处理指令的速度，
允许CPU同时异步的执行多条指令，而非上一条指令全部执行完毕之后才会执行下一条指令
多级可以简单那理解为把一条指令分为多个步骤来异步执行，例如：
CPU把一条指令分为[取址，解码，执行]3个步骤，则为3级指令流水线
第一条指令进行取值操作
第一条指令取值完毕，进入解码操作，第二条指令紧随其后就开始执行取值操作
第一条指令解码完毕，进入执行操作，第二条指令紧接着进入解码操作，同时第三条指令进入取值操作
第一条指令执行完毕，第二条指令进入执行操作，第三条指令进入解码操作，第四条指令进入取值操作，依次类推
可见，多级流水线可以提高同时执行指令的数量，从而加速指令执行
需要注意的是，PC指向的是正在取值的指令，而非正在执行的指令，之间的差值就是流水线级数和单字节长度的乘积，在中断返回到PC的时候需要注意这个问题
ARM指令
数据处理指令
数据传输指令
mov：move，在两个寄存器之间或者立即数和寄存器之间传递数据，将后一个寄存器上的值或者立即数赋值给前一个寄存器
例如：mov r1,r0
mov r1,#0xFF：将立即数0xFF赋值给寄存器r1
mvn：和mov用法一致，区别是mvn会把后一个寄存器的值或者立即数按位取反后赋值给前一个寄存器
例如：mvn r0,#0xFF，则r0的值为0xffffff00(32位数据)
算术运算指令
add：加法运算
sub：减法运算
rsb：反减运算
adc： 带进位的加法运算
sbc： 带进位的减法运算
rsc：带进位的反减指令
逻辑指令
and：与操作
orr：或操作
eor：异或操作
bic：位清除操作
比较指令
cmp：比较大小
cmn：取反比较
tst：按位与运算
teq：按位异或运算
乘法指令
mvl： mla： umull： umlal： smull： smlal：
前导0计数
clz：统计一个数的二进制位前面有几个0
CPSR访问指令
mrs
用于读取CPSR和SPSR
msr
用于写CPSR和SPSR
CPSR和SPSR
CPSR是程序状态寄存器，整个Soc只有一个
SPSR在五种异常模式下各有一个，用于从普通模式进入异常模式的时候，保存普通模式下的CPSR，在返回普通模式时可以恢复原来的CPSR
跳转分支指令
b指令： 无条件直接跳转，没打算返回
bl指令：跳转前把返回地址放入lr中，以便返回，常用在函数中
bx指令：跳转同时切换到ARM模式，用于异常处理的跳转
内存访问指令
ldr：加载指定内存地址的数据到寄存器，按照字节访问
str：加载指定寄存器数据到内存地址中，按照字节访问
ldm：和ldr功能一样，一次多字节多寄存器访问
stm：和str功能一样，一次多字节多寄存器访问
swp：内存和寄存器互换指令，一边读一边写，例如：
swp r1,r2,[r0]：读取指针r0的数据到r1中，同时把r2的数据赋值给r0指针指向的变量
软中断指令
swi(software interrupt)，在软件层模拟产生一个中断，这个中断会传送给CPU，常用于实现系统调用
立即数
非法与合法
ARM指令都是32为，除了指令标记和操作标记外，只能附带少位数的立即数，所以有非法与合法之分
非法立即数：
合法立即数：经过任意位数的移位后，非0部分可以用8位表示就是合法立即数
协处理器与指令
协处理器
协处理器属于Soc中另外一颗核心，用于协助主CPU实现某些功能，被主CPU调用来执行任务，协处理器和MMU，Cache，TLB有功能和管理上的联系
ARM设计可以支持多达16个协处理器，但是一般只实现其中的CP15
协处理器指令
mrc：读取CP15中的寄存器
mcr：向CP15中的寄存器写数据
指令用法：mcr{<”cond”>} p15,<”opcode_1”>,<”Rd”>,<”Crn”>,<”Crm”>,{<”opcode_2”>}
opcode_1：对于CP15永远为0
Rd：ARM通用寄存器
Crn：CP15寄存器，取值范围c0~c15
Crm：CP15寄存器，一般为c0
opcode_2：省略或者为0
ldm,stm和栈
ldm,stm
ldr与str只能访问4个字节，当数据较大的时候，就会明显的降低效率，这时就需要使用到ldm和stm，ldm与stm是大量的从寄存器与内存交换数据的方式，常用于在内存和寄存器之间大量读取和写入数据：
stmia sp {r0 - r12}：stm表示进行批量数据操作，ia的意思是将r0存入SP的内存地址处，然后SP内存地址+4(32位)，将r1存入该地址，内存地址再+4，存入r2，依次存到r12，
这就是一个寄存器和内存交换大量数据的示例，在一个周期内完成了多个内存地址和多个寄存器的操作。
除了ia后缀，还有多个不同功能的后缀：
ia：increase after，后增加，表示每个操作的时候，先传输数据，后增加内存地址，
ib：increase before，先增加，表示在每个操作的时候，先增加内存地址，再进行数据传输
da：decrease after：和ia一样，差别在于减少地址
db：decrease before：和ib一样，差别在于减少地址
fd：full decrease：满递减堆栈，查看栈的描述
ed：empty decrease：空递减堆栈
fa：满递增堆栈
ea：空递增堆栈
操作栈时使用相同的后缀就不会出错
堆栈(栈)
空栈：栈指针指向空位，每次可以直接存入，然后栈指针(SP)递增或者递减1格，取的时候要递增或者递减1格才能取出
满栈：SP指向栈最后1格数据，存入的时候需要先移动1格才能存入，取的时候可以直接取出
增栈：SP向地址增加的方向移动
减栈：SP向地址减少的方向移动
组合起来就可以成为空增/减栈，满增/减栈。四种形式
汇编中的符号
！号的作用
在汇编中常见”!”符号，究竟是用来干嘛的呢？
例如：
ldmia r0,{r2 - r3}：数据传输完毕之后指针r0的内存地址值还是第一次操作之前的值
ldmia r0!,{r2 - r3}：数据传输完毕之后指针r0的内存地址值是最后一次操作后的值
^号的作用
那么^号又是什么作用呢？
例如：
ldmfd sp!,{r0 - r6,pc}
ldmfd sp!,{r0 - r6,pc}^
作用：当目标寄存器中有pc时，会同时将SPSR写入到CPSR，一般用于从异常返回。
伪指令
伪指令的作用用于指导编译过程，伪指令并不是指令，编译后并不会生成二进制机器码，伪指令是和具体的编译环境有关的，我们使用的GNU编译工具链，所以需要使用GNU下的汇编伪指令。
GNU汇编符号
[@，#，//，/~/]：注释，和C语言的//是一样的
:：冒号，在汇编中以冒号结尾的是标号，标号标记标号后面的指令的地址，
.：点号，代表当前指令的地址，例如：[b .]指令会进入死循环
#：#或者$号后面跟着数值，代表一个立即数(不区分进制)
伪指令
.global _start：给_start外部可链接属性，可以在外部文件中访问_start
.section .text：指定当前段为代码段
.ascii .byte .short .long .word .quad .float .string：定义各种类型的数据
.align 4：以16字节对齐
.balignl 16 0x3C：b表示填充，align表示对齐，l表示long，以4字节为单位填充，16表示以16字节对齐，0x3C是用来填充的原料
.equ：宏定义
.end：表示一个文件的结束
.include：用于包含头文件
.arm / .code32：声明以下的代码是arm指令
.thumb / .code16：声明以下的代码是thumb指令
比较重要的伪指令
nop：空操作，什么也不执行
ldr：大范围地址加载指令，把内存地址加载到寄存器中，和ldr指令是有区别的
ldr指令附带立即数要考虑合法性问题，只能带合法立即数，带的立即数前缀#号
ldr伪指令，不用考虑立即数合法问题，带的立即数前面是一个=号，借助了编译器环境文字池的帮助，帮忙加载非法立即数
ldr可以加载的地址比较广，加载的地址和链接时给的地址有关，由连接脚本决定，在链接时确定，编译时会被mov或者以文字池方式处理
adr：小范围地址加载指令，可加载的范围比较小
adr：总是以P C为基准来表示地址，则该地址为相对地址，要在执行的时候才能确定，因此该指令和运行地址有关，可以用于检测程序当前运行地址在哪里，编译时会被sub或者add替代
adrl：中等范围地址加载指令