AArch32中thumb指令的IT block 解释,IF‐THEN 块由 IT 指令定义,IT指令类似MOV的一条汇编指令的助记符号 |
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AArch32中thumb指令的IT block 解释,IF‐THEN 块由 IT 指令定义,IT指令类似MOV的一条汇编指令的助记符号
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2018-11-09 17:29 IT block是thumb指令集中引出来的东西，用来解决thumb指令不能条件执行的缺点。可以通过IT指令，给后续的1到4条指令，决定其执行条件。 IT block的信息，存放在PSTATE中，在thumb指令集中，也就是存在CPSR中。存放在CPSR的IT域。( 过去，对中断的使能和除能是通过修改 CPSR 的，在 CM3 中没有 CPSR，而是使用 PRIMASK 或 FAULTMASK 来实现全局中断的开关。 )
IT指令的指令编码如下：
其汇编描述：
一、IT域的初始值 那CPSR中的IT域是如何记录IT block的状态的。 IT域在初始的时候，是如下记录IT block状态的。
图中的N1，N2，N3，N4，对应IT指令之后的4条指令。 IT指令，在译码的时候，根据firstcond和mask域，就可以知道，后续有几条指令，会在IT block中，以及每条指令执行的条件。然后根据有几条指令，将对应的值，填充到CPSR的IT域中。 比如如下指令 ITTET EQ（EQ的编码是0000） 根据ITTET，确定出之后的IT block，有4条指令。并且第0条，第1条，第3条和EQ条件一致，第2条和EQ条件相反。此时CPSR中的IT域填充如下值 [7:5] [4] [3] [2] [1] [0] 3'b000 0 0 1 0 1 比如如下指令 ITEE PL（PL的编码是0101） 根据ITTE，确定出之后的IT block，有3条指令。并且第0条，和PL条件一致，第1条，第2条和PL条件相反。此时CPSR中的IT域填充如下值： [7:5] [4] [3] [2] [1] [0] 3'b010 1 0 0 1 0 二、IT域的变化 以上只是CPSR的IT域的初始值，那么在执行IT block中指令过程中，IT域又是如何变化的呢？ 下图是IT域随着IT block中4条指令的执行情况的变化表。可以看出，IT[7:5]不变，IT[4:0]在执行完一条指令之后，就左移一位。IT[7:4]组成新的条件码，来决定指令的运行条件。
三、IT block的局限 处于IT block中的指令，其条件，要不就是和IT指令限定的条件相同，要不就是相反，不能有其他情况，不能像A32那样，可以灵活的为每条指令，设定执行条件。 下图是arm定义的条件码的编码，可以看出2个条件码一个组合，且最后一个bit是相反的关系。这也是为什么条件码的高3个bit，要存放在IT[7:5]中，剩下一个bit，依赖于IT[4]即可。
https://www.sohu.com/a/274296837_781333 ARM寄存器与汇编指令详解2018-04-08 11:23 介绍ARM寄存器之前，先来介绍一下ARM处理的模式 用户模式(User):ARM处理器正常的程序执行状态快速中断模式(FIQ):用于高速数据传输或通道处理外部中断模式(IRQ):用于通用的中断处理管理模式(Svc):操作系统使用的保护模式数据访问中止模式(Abort):数据或指令预取终止时进入该模式，用于虚拟存储及存储保护系统模式(System):运行具有特权的操作系统任务未定义指令中止模式(Undifined):当未定义指令运行时进入该模式，可用于支持硬件协处理器的软件仿真 然后再来介绍下ARM寄存器组 ，ARM共有37个32bit的寄存器，其中31个为通用寄存器，6个为状态寄存器，这些寄存器不能被同时访问，但是在任何时候，通用寄存器R0-R14，程序计数器PC，一个或者两个状态寄存器是可以访问的。
通用寄存器分为3类 1.未分组寄存器R0-R7 在上面所指的运行模式下，未分组寄存器都指向同一个物理寄存器，它们未被系统用作特殊用途，因此在中断或者异常处理进行模式转换时，由于不同的处理模式受用相同的物理寄存器，所以会造成寄存器中数据的破坏。 2.分组寄存器R8-R14 对分组寄存器来说，每一次访问的物理寄存器都与当前的运行模式有关，R8-R12每个寄存器对应两种不同的物理寄存器，当使用FIQ(快速中断模式)时，访问寄存器R8_fiq–R12_fiq,当访问除FIQ模式以外的其它模式时，访问R8_usr–R12_usr. R13,R14每个寄存器对应6个不同的物理寄存器，其中一个是用户模式与系统模式共用，另外5个物理寄存器对应其它5中不同的运行模式R13_XXX 与R14_XXX(XXX = usr,fiq,irq,svc,abt,und) 。 R13在ARM指令集中常用作堆栈指针SP，R14称为链接寄存器(LR),当执行子程序调用BL指令时，R14可以得到R15(程序计数器PC)的备份，在每一种运行模式下，都可用R14保存子程序的返回地址，当用BL或BLX指令调用子程序时，将PC的当前值复制给R14，执行完子程序后，又将R14的值复制给PC，即完成子程序的调用返回。 3.程序计数器PC（R15） ARM状态下bit[1:0]为0，bit[31:2]用于保存PCThumb状态下bit[0]为0，bit[31:1]用于保存PC由于ARM体系结构采用多级流水线技术，对应ARM指令集而言，PC总是指向当前指令的下两条指令的地址，及PC的值为当前指令的地址增加8个字节(两条指令*32bit)4.R16也称为CPSR(Current Program Status Register当前程序状态寄存器) CPSR可在任何模式下被访问，它包括条件控制位、中断禁止位、当前处理器模式标志位，每一种模式下都有一个专用的物理状态寄存器，称为SPSR(Saved Program Status Register,备份的程序状态寄存器)，当异常发生时，SPSR用于保存CPSR的当前值，从异常退出时则可由SPSR恢复CPSR，由于用户模式和系统模式不属于异常模式，它们没有SPSR。 CPSR详解如下：
ARM指令的寻址方式 1.立即寻址 ADD R0, R0, #0x1 ;R0 |
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