ARM指令集

ARM指令集是指計算機ARM操作指令系統。在ARM中有兩種方式可以實現程式的跳轉：一種是跳轉指令；另一種是直接向PC暫存器（R15）中寫入目標地址值。

ARM指令集可以分為跳轉指令、數據處理指令、程式狀態暫存器(PSR)處理指令、載入/存儲指令、協處理器指令和異常產生指令六大類。

基本介紹

• 中文名：ARM指令集
• ADC：帶進位的32位數加法
• ADD：32位數相加
• AND：32位數的邏輯與

ARM 指令列表

ADC	帶進位的32位數加法
ADD	32位數相加
AND	32位數的邏輯與
B	在32M空間內的相對跳轉指令
BEQ	相等則跳轉（Branch if EQual）
BNE	不相等則跳轉（Branch if Not Equal）
BGE	大於或等於跳轉（Branch if Greater than or Equa）
BGT	大於跳轉（Branch if Greater Than）
BIC	32位數的邏輯位清零
BKPT	斷點指令
BL	帶連結的相對跳轉指令
BLE	小於或等於跳轉（Branch if Less than or Equal）
BLEQ	帶連結等於跳轉（Branch with Link if EQual）
BLLT	帶連結小於跳轉（Branch with Link if Less Than）
BLT	小於跳轉（Branch if Less Than）
BLX	帶連結的切換跳轉
BX	切換跳轉
CDP CDP2	協處理器數據處理操作
CLZ	零計數
CMN	比較兩個數的相反數
CMP	32位數比較
EOR	32位邏輯異或
LDC LDC2	從協處理器取一個或多個32位值
LDM	從記憶體送多個32位字到ARM暫存器
LDR	從虛擬地址取一個單個的32位值
MCR MCR2 MCRR	從暫存器送數據到協處理器
MLA	32位乘累加
MOV	傳送一個32位數到暫存器
MRC MRC2 MRRC	從協處理器傳送數據到暫存器
MRS	把狀態暫存器的值送到通用暫存器
MSR	把通用暫存器的值傳送到狀態暫存器
MUL	32位乘
MVN	把一個32位數的邏輯“非”送到暫存器
ORR	32位邏輯或
PLD	預裝載提示指令
QADD	有符號32位飽和加
QDADD	有符號雙32位飽和加
QSUB	有符號32位飽和減
QDSUB	有符號雙32位飽和減
RSB	逆向32位減法
RSC	帶進位的逆向32法減法
SBC	帶進位的32位減法
SMLAxy	有符號乘累加(16位*16位)+32位=32位
SMLAL	64位有符號乘累加((32位*32位)+64位=64位)
SMALxy	64位有符號乘累加((32位*32位)+64位=64位)
SMLAWy	號乘累加((32位*16位)>>16位)+32位=32位
SMULL	64位有符號乘累加(32位*32位)=64位
SMULxy	有符號乘(16位*16位=32位)
SMULWy	有符號乘(32位*16位>>16位=32位)
STC STC2	從協處理器中把一個或多個32位值存到記憶體
STM	把多個32位的暫存器值存放到記憶體
STR	把暫存器的值存到一個記憶體的虛地址內間
SUB	32位減法
SWI	軟中斷
SWP	把一個字或者一個位元組和一個暫存器值交換
TEQ	等值測試
TST	位測試
UMLAL	64位無符號乘累加((32位*32位)+64位=64位)
UMULL	64位無符號乘累加(32位*32位)=64位

詳解

1．跳轉指令

通過直接向PC暫存器中寫入目標地址值可以實現在4GB地址空間中任意跳轉，這種跳轉指令又稱為長跳轉。如果在長跳轉指令之前使用MOV LR，PC等指令，則可以保存將來返回的地址值，這樣就實現了在4GB地址空間中的子程式調用。

在ARM版本5及以上的體系中，實現了ARM指令集和Thumb指令集的混合使用。指令使用目標地址值的bit[0]來確定目標程式的類型。bit[0]的值為1時，目標程式為Thumb指令；bit[0]值為0時，目標程式為ARM指令。

在ARM版本5以前的體系中，傳送到PC暫存器中的目標地址值的低兩位bits[1∶0]被忽略，跳轉指令只能在ARM指令集中執行，即程式不能從ARM狀態切換到Thumb狀態。非T系列ARM版本5體系不含Thumb指令，當程式試圖切換到Thumb狀態時，將產生未定義指令異常中斷。

ARM跳轉指令可以從當前指令向前或向後的32MB地址空間跳轉。這類跳轉指令有以下4種。

（1）B 跳轉指令

B〔條件） （地址）

B指令屬於ARM指令集，是最簡單的分支指令。一旦遇到一個B指令，ARM處理器將立即跳轉到給定的地址，從那裡繼續執行。注意：存儲在分支指令中的實際值是相對當前R15的值的一個偏移量，而不是一個絕對地址。它的值由彙編器來計算，是24位有符號數，左移兩位後有符號擴展為32位，表示的有效偏移位為26位（+/－ 32 MB）。

（2）BL 帶返回的跳轉指令

BI，〔條件） （地址）

BL指令也屬於ARM指令集，是另一個分支指令。就在分支之前，在暫存器R14中裝載上R15的內容，因此可以重新裝載R14到R15中來返回到這個分支之後的那個指令處執行，它是子例程的一個基本但強力的實現。

（3）BLX 帶返回和狀態切換的跳轉指令

BLX <地址>

BLX指令有兩種格式，第1種格式的BLX指令記作BLX（1）。BLX（1）從ARM指令集跳轉到指令中指定的目標地址，並將程式狀態切換到Thumb狀態，該指令同時將PC暫存器的內容複製到LR暫存器中。

BLX（1）指令屬於無條件執行的指令。

第2種格式的BLX指令記作BLX（2）。BLX（2）指令從ARM指令集跳轉到指令中指定的目標地址，目標地址的指令可以是ARM指令，也可以是Thumb指令。目標地址放在指令中的暫存器<dest>中，該地址的bit[0]值為0，目標地址處的指令類型由CPSR中的T位決定。該指令同時將PC暫存器的內容複製到LR暫存器中。

（4）BX 帶狀態切換的跳轉指令

BX（條件） （dest）

BX指令跳轉到指令中指定的目標地址，目標地址處的指令可以是ARM指令，也可以是Thumb指令。目標地址值為指令的值和0xFFFFFFFE做“與”操作的結果，目標地址處的指令類型由暫存器決定。