ARM汇编入门教程(二) 加减乘除，搞定数学题

2023-12-24 22:39:40

ARM汇编语言中的加减乘除：深入解析

伪代码

了解ARM汇编语言之前，让我们用伪代码理解其基本原理。例如，以下伪代码计算 (3, 2, 4, 3) 的表达式：

def calc(a, b, c, d):
    temp1 = a + b
    temp2 = temp1 * c
    temp3 = temp2 / d
    return temp3

汇编指令

ARM汇编语言中，加减乘除操作的指令如下：

ADD Rd, Rn, Rm  // 将 Rn 和 Rm 相加，结果存入 Rd
SUB Rd, Rn, Rm  // 将 Rn 和 Rm 相减，结果存入 Rd
MUL Rd, Rm, Rs  // 将 Rm 和 Rs 相乘，结果存入 Rd
DIV Rd, Rn, Rm  // 将 Rn 除以 Rm，结果存入 Rd

寄存器

ARM汇编语言有37个寄存器，用于存储数据：

R0-R12：通用寄存器，可存储任何数据类型
R13：堆栈指针，指向堆栈栈顶
R14：连接寄存器，用于函数调用和返回
R15：程序计数器，指向当前要执行的指令

变量

ARM汇编语言中的变量可以存储在寄存器或内存中。使用 ldr 和 str 指令在寄存器和内存之间移动数据：

ldr Rd, [address]  // 将地址 address 处的数据加载到 Rd
str Rd, [address]  // 将 Rd 中的数据存储到地址 address 处

内存

ARM汇编语言使用连续的地址空间存储数据和指令。地址从 0 开始，最大可达 4GB。

循环

ARM汇编语言使用 while、do-while 和 for 循环实现循环：

while condition:
    body

do:
    body
while condition

for var = start to end:
    body

分支

ARM汇编语言使用 if-else、switch-case 和 goto 语句实现分支：

if condition:
    body1
else:
    body2

switch var:
    case value1:
        body1
    case value2:
        body2
    ...
    default:
        bodyn

goto label

条件

cmp 指令比较两个寄存器或内存地址中的数据。比较结果存储在条件标志寄存器中，可用于条件分支指令：

cmp Rd, Rn  // 比较 Rd 和 Rn 中的数据，结果存储在条件标志寄存器中

bne label  // 如果 Rd 和 Rn 中的数据不相等，则跳转到 label

beq label  // 如果 Rd 和 Rn 中的数据相等，则跳转到 label

blt label  // 如果 Rd 中的数据小于 Rn 中的数据，则跳转到 label

bgt label  // 如果 Rd 中的数据大于 Rn 中的数据，则跳转到 label

跳转

jmp 指令跳转到指定的地址：

jmp label  // 跳转到 label 地址

代码示例

以下是使用 ARM 汇编语言计算 calc 函数的示例代码：

/* ARM 汇编语言代码 */

/* 寄存器分配 */
.equ R_A, R0
.equ R_B, R1
.equ R_C, R2
.equ R_D, R3

/* 数据段 */
.data
nums: .word 3, 2, 4, 3
result: .word 0

/* 代码段 */
.text

.global main
main:
    /* 从内存中加载数据 */
    ldr R_A, [nums]
    ldr R_B, [nums, #4]
    ldr R_C, [nums, #8]
    ldr R_D, [nums, #12]

    /* 计算表达式 */
    add R_A, R_A, R_B    // R_A = R_A + R_B
    mul R_A, R_A, R_C    // R_A = R_A * R_C
    div R_A, R_A, R_D    // R_A = R_A / R_D

    /* 将结果存储到内存中 */
    str R_A, [result]

    /* 返回 */
    mov R0, #0
    bx LR