1.ARM的处理器模式
ARM体系结构支持7种处理器模式，分别是：用户、FIQ、IRQ、管理、中止（abort）、未定义和系统模式。除了用户模式外，其余都称之为特权模式。除了用户和系统模式外，其余都称之为异常模式。
2.ARM的存储器组织
ARM处理器总共有37个寄存器：包括31个通用寄存器、包括程序计数器（PC）、和6个状态寄存器。这些寄存器在不同模式下，不能被同时看到，有些名称是重叠的。分为三类：不分组寄存器，分组寄存器和程序计数器
1）不分组寄存器R0~R7
所有的处理模式下、它们都是访问同一个寄存器，因此只有8个不分组寄存器。
2）分组寄存器R8~R14
每一个访问的物理寄存器取决于当前的处理器模式，有些是共用的，而有些事分离的。具体可以查询相关资料。
R13就是堆栈寄存器SP，而R14就是链接寄存器LR
3）程序计数器R15
在ARM状态PC的位[1:0]为0，而在Thumb状态，位[0]为0.
4）程序状态寄存器CPSR和程序状态保存寄存器SPSR
CPSR只有一个，代表了当前的程序状态。而每个异常模式都有独立的一个SPSR，用于保存CPSR的状态。
131302928 8765 4 3210
2NZCVDNM(RAZ)IFTM4M3 M2M1M0
3.ARM的常用汇编指令
1）基本寻址方式
包括有寄存器寻址、立即寻址、寄存器移位寻址、寄存器间寻址、变址寻址、多寄存器寻址、堆栈寻址、块复制寻址和相对寻址
2）条件执行
几乎所有的ARM指令都可以包含一个可选的条件码，句法中以{cond}来标识。可用的条件码如下面所示。几乎所有的ARM数据处理指令均可以根据执行结果来选择是否更新条件码标志，即在指令中包含后缀S。
1操作码[31:28]助记符后缀标志 含义
20000EQ Z置位 相等
30001 NE Z清零 不等
40010 CS/HS C置位 大于或等于（无符号>=）
50011 CC/LO C清零 小于（无符号<）
60100 MI N置位 负
70101 PL N清零 正或零
80110 VS V置位 溢出
90111 VC V清零 未溢出
101000 HI C置位且Z清零大于（无符号>）
111001 LS C清零或Z置位小于或等于（无符号<=）
121010 GE N和V相同 带符号>=
131011 LT N和V不同 带符号<
141100 GTZ清零且N和V相同带符号>
151101 LE Z置位或N和V不同带符号<=
161110 AL 任何 总是（通常省略）
3）存储器访问指令
3.1）LDR和STR（字与无符号字节）语法如下
1op{cond}{B}{T}Rd,[Rn]
2op{cond}{B}Rd,[Rn,Flexoffset]{!} //前索引偏移
3op{cond}{B}Rd,label
4op{cond}{B}{T}Rd,[Rn],Flexoffset //后索引偏移
其中：
op 是操作码即指令LDR或STR。
cond 就是上面所说的条件码，因此指令可以变成LDREQ或STRNE类似的名称，表示满足某些条件时该条指令才会执行。
B 可选后缀，表示传送Rd的最低有效字节，就是所谓的无符号字节传送，字节加载的时候是用'0'来扩展到32位的。
T 可选后缀，即使处理器是在特权模式下，存储系统也将访问看成是处理器在用户模式下。不能和前索引偏移一起使用。
Rd 用于加载或存储的ARM寄存器
Rn 存储器的基址寄存器。若指令是带写回的前索引或后索引（后索引都是写回的），则Rd和Rn不能相同
Flexoffset 加到Rn上的灵活的偏移量
label 程序相对偏移表达式。label必须是当前指令的+-4KB范围内
! 可选后缀，前索引写回标志，若Rn是R15，则不能用后缀!
Flexoffset的句法包括下面两种
1#expr
2{-}Rm{,shift}
-是可选符号，表示从Rn中减去偏移量，否则是加
expr表达式，取值范围-4095~+4095的整数
Rm内含偏移量的寄存器。Rm不允许是R15
shiftRm的可选移位方法，可以是下列形式的任何一种
ASRn算术右移n位（1<=n<=32）
LSLn逻辑左移n位（0<=n<=31）
LSRn逻辑右移n位（1<=n<=32）
RORn循环右移n位（1<=n<=31）
RRX循环右移1位，带扩展
3.2）LDR和STR（半字和带符号字节）语法如下：
1op{cond}typeRd,[Rn]
2op{cond}typeRd,[Rn,offset]{!}
3op{cond}typeRd,label
4op{cond}typeRd,[Rn],offset
其中：
type 必须是以下所列其中之一
SH 对带符号半字（仅LDR）
H 对无符号半字
SB 对带符号字节（仅LDR）
label 程序相对偏移表达式。必须是当前指令+-255字节范围
offset 加在Rn上的偏移量，可以是以下两种形式之一
#expr //值为+-255范围内的整数。
{-} Rm
3.3）LDR和STR（双字）加载两个相邻的存储器和存储两个相邻的寄存器，语法如下：
1op{cond}DRd,[Rn]
2op{cond}DRd,[Rn,offset]{!}
3op{cond}DRd,label
4op{cond}DRd,[Rn],offset
其中：
Rd 加载或存储寄存器其中一个，另一个是R(d+1)。但Rd必须是偶数寄存器，且不能是R14。
Rn 除非指令为零偏移，或不带写回的前索引，否则Rn不允许与Rd和R(d+1)相同
offset 加在Rn上的偏移量
label 程序相对偏移表达式。必须是当前指令+-255字节范围
3.4）LDM和STM 加载多个寄存器或存储多个寄存器，可以传送R0~R15的任何组合
1op{cond}modeRn{!},reglist{^}
其中：
mode是下列情况中之一：
IA 每次传送后地址加1
IB 每次传送前地址加1
DA 每次传送后地址减1
DB 每次传送前地址减1
FD 满递减堆栈
ED 空递减堆栈
FA 满递增堆栈
EA 空递增堆栈
Rn 基址寄存器，传送数据的初始地址。不允许是R15
! 可选后缀。若有!，则最后的地址写回Rn
reglist 加载或存储的寄存器列表 可以写出如下形式
{R0, R2, R9}
{R3-R6, R11, R12}
{R0, R4-R7, LR}
3.4) SWP在寄存器和存储器之间进行数据交换。
1SWP{cond}{B}Rd,Rm,[Rn]
其中：
B 可选后缀。若有B，则是交换字节，否则交换字
Rd 数据从存储器加载到Rd
Rm Rm的内容存储到存储器。如果Rm和Rd的相同，则是交换寄存器和存储器的内容
Rn Rn的内容指定要进行数据交换的存储器的地址。 Rn必须和Rm和Rd不同
4）ARM数据处理指令
4.1）灵活的第二操作数，在数据处理指令中会经常出现第二操作数，即Operand2，它有如下的两种可能形式。
1#immed_8r
2Rm{,shift}
其中：
immed_8r 取值为数字常量的表达式。常量必须对应8位位图在32位字中被循环移位偶数位(0,2,4,6,...,28,30)后的值
合法的常量有：0xFF,0x104,0xFF0,0xFF000,0xF0000000F等
非法的常量有：0x101,0x102,0xFF1,0xFF04等
Rm 存储第二操作数数据的寄存器，可以用各种方法对寄存器中的位图进行移位或循环移位，操作结果用于Operand2
但Rm本身不改变。
shift 对Rm的可选移位方法，可以是以下方法的任何一种
ASRn算术右移n位（1<=n<=32）
LSLn逻辑左移n位（0<=n<=31）
LSRn逻辑右移n位（1<=n<=32）
RORn循环右移n位（1<=n<=31）
RRX循环右移1位，带扩展
type Rs 其中type为上面ASR、LSL、LSR、ROR中的一种；Rs为提供移位量的寄存器，仅使用最低有效字节
4.2）ADD、SUB、RSB、ADC、SBC和RSC
1op{cond}{S}Rd,Rn,Operand2
其中：
op 是上面众多指令中的一个
S 可选后缀，会根据结果来更新条件码标志
Rd 结果寄存器
Rn 保存第一操作数的寄存器
Operand2 第二操作数
ADD 表示Rn加Operand2的值存到Rd
SUB 表示Rn减去Operand2
RSB 表示Operand2减去Rn
ADC 将Rn和Operand2相加后再加上进位标志
SBC 从Rn的值中减去Operand2的值，若进位标志是清零的，则结果减去1
RSC 从Operand2中减去Rn的值，若进位是清零的，则结果减去1
4.3）AND、ORR、EOR和BIC
1op{cond}{S}Rd,Rn,Operand2
其中：AND是与、ORR是或、EOR是异或和BIC是位清零
都是Rn和Operand2中的值做处理，然后结果保存在Rd中
BIC 用于将Rn中的位于Operand2中相应位的反码，进行与操作。
4.3）MOV和MVN 传送与传送非
1MOV{cond}{S}Rd,Operand2
2MVN{cond}{S}Rd,Operand2
MOV将Operand2中的值拷贝到Rd中
而MVN将Operand2的值进行按位逻辑非之后再传送到Rd
4.4）CMP和CMN 比较与比较反值
1CMP{cond}Rn,Operand2
2CMN{cond}Rn,Operand2
CMP比较大小，从Rn中减去Operand2的值，但丢弃结果，更新标志位，指令的主要目的是更新标志位
CMN是将Rn和Operand2相加，丢弃结果再更新标志位。
4.5）TST和TEQ 测试和测试相等
1TST{cond}Rn,Operand2
2TEQ{cond}Rn,Operand2
TST对Rn和Operand2的值进行按位与操作，更新标志位，丢弃结果
TEQ对Rn和Operand2的值进行异或操作，更新标志位，丢弃结果
4.6）CLZ 前导零计数
1CLZ{cond}Rd,Rm
Rd 结果寄存器，不允许是R15
Rm 操作数寄存器。CLZ对Rm中的前导零的个数进行计数，结果放在Rd中，若Rm全为0，则结果为32
若位[31]是1，则结果为0
4.7）MUL和MLA 乘法和乘加运算
1MUL{cond}{S}Rd,Rm,Rs
2MLA{cond}{S}Rd,Rm,Rs,Rn
其中：
Rd 结果寄存器，不能使R15
Rm,Rs,Rn 操作寄存器，不能是R15，Rd不能和Rm相同
MUL 将Rm和Rs相乘，并将最低有效32位结果放在Rd中
MLA 将Rm和Rs相乘，再加上Rn的值，将最低有效32位结果放在Rd中
4.8）UMULL、UMLAL、SMULL和SMLAL 无符号和带符号长整数乘法和乘加，结果是64位
1op{cond}{S}RdLo,RdHi,Rm,Rs
其中：
RdLo和RdHi 是结果寄存器
Rm和Rs 是操作数寄存器
UMULL 将Rm和Rs中的值解释为无符号整数。将两数相乘，并将结果的最低32位放RdLo中，高32位放RdHi中
UMLAL 将Rm和Rs中的值解释为无符号整数。将两数相乘，并将结果加回到RdLo和RdHi的64位无符号整数上。
SMULL 将Rm和Rs中的值解释为有符号补码整数。将两数相乘，并将结果的最低32位放RdLo中，高32位放RdHi中
SMLAL 将Rm和Rs中的值解释为有符号补码整数。并将结果加回到RdLo和RdHi的64位无符号整数上。
5）ARM转移指令
5.1）B和BL 跳转指令
1B{cond}label
2BL{cond}label
其中：
label 是程序相对偏移表达式。两条指令都会令程序转移到label上，而BL还会将原来的下一条指令地址保存在R14上
6）ARM协处理指令
7）其他指令
7.1）SWI 软件中断
7.2）MRS 将CPSR或SPSR的内容保存到寄存器中
1MRS{cond}Rd,psr
其中：
Rd 目标寄存器，Rd不允许为R15
psr CPSR或SPSR
7.3）MSR 将立即数或通用寄存器的内容加载到CPSR或SPSR的指定区域
1MSR{cond}<psr>_<fields>,#immed_8r
2MSR{cond}<psr>_<fields>,Rm
其中：
psr即是CPSR或SPSR
fileds是制定传送区域，可以是
c 控制域屏蔽字节（PSR[7:0])
x 扩展域屏蔽字节（PSR[15:8])
s 状态域屏蔽字节（PSR[23:16])
f 标志域屏蔽字节（PSR[31:24])
8）伪指令
8.1）ADR 将程序的相对偏移或寄存器相对偏移地址加载到寄存器中
1ADR{cond}register,expr
其中：
register 是加载的寄存器
expr 是程序相对偏移或寄存器相对偏移表达式，取值可以是
非字节对齐地址-255~255
字节对齐地址-1020~1020
请注意，这条指令是用来获取相对偏移地址的。
即是用当前PC的值，去减去某一个适当的值（编译器自动计算），从而得到expr这个标号的相对地址，将这个标号的相对于当前pc的偏移地址存储到register中。正是因为这样，这条指令才是一条伪指令，这样的好处是可以绕过程序入口地址的影响，而始终能跳转到准确的地址，因为B这样的跳转指令是跳转到绝对地址上的，而ADR可以获取到一个相对于当前PC的地址，所以用处非常大。
8.2）LDR 用常量或地址加载寄存器
1LDR{cond}register,=[expr|label-expr]
其中：
register 加载寄存器
expr 赋值成数字常量
label-expr 程序相对偏移或外部表达式
汇编器可自动识别数字常量，从而完成对register赋值的操作。
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