KyuHyuk Blog

ARM Assembly 기초

Load, Store

MOV 명령

상수 값을 레지스터에 저장

상수 표현

사용된 상수가 MOV 명령에서 사용 가능한지 불가능한지 판단해보자

MOV보다 LDR이 느리지만, LDR은 32비트 데이터를 사용할 수 있습니다.

레지스터 간접참조 LDR, STR

예)

  LDR R0, =0x1000   @ R0에 상수 0x1000 저장
  LDR R1, =80       @ R1에 상수 80 저장
  STR R1, [R0]      @ R0의 값인 0x1000를 메모리 주소로 참조하여
                    @ 0x1000에 상수 80을 저장

LDR, STR 쉽게 이해하는 방법

LDR, STR 쉽게 이해하는 방법

Label

START:  MOV R0, #10       @ R0 레지스터에 상수 10을 저장
        STR R0, [R1]      @ R1에 저장되어 있는 주소에 R0 값을 저장
        LDR PC, =START    @ START의 주소를 PC(Program counter)에 저장

LDR, STR Post Indexing

Post Indexing 사용 방법:

  LDR R0, [R1], #4            @ R1 주소에 있는 값을 R0에 넣고, R1에 4를 더합니다.
  STR R0, [R2], #-4           @ R0의 값을 R2의 주소에 넣고, R2에 4를 뺍니다.
  LDR R0, [R1], R3            @ R1 주소에 있는 값을 R0에 넣고, R1에 R3의 값을 더합니다.
  STR R0, [R2], -R3           @ R0의 값을 R2의 주소에 넣고, R2에 R3의 값을 뺍니다.
  LDR R0, [R1], R3, LSL #2    @ R1 주소에 있는 값을 R0에 넣고,
                              @ R1에 R3, LSL #2한 값을 더합니다.
  STR R0, [R2], -R3, ASR #2   @ R2 주소에 있는 값을 R0에 넣고,
                              @ R2에 R3, ASR #2한 값을 뺍니다.

예)

  LDR R1, 0x1000              @ R1에 상수 0x1000을 넣습니다.
                              @ R1 : 0x1000

  LDR R0, [R1], #4            @ R0에 0x1000를 참조한 값(R1의 메모리 참조주소)을 넣고,
                              @ R1에 4를 더합니다.
                              @ R1 : 0x1004

  LDR R2, [R1], #4            @ R2에 0x1004를 참조한 값(R1의 메모리 참조주소)을 넣고,
                              @ R1에 4를 더합니다.
                              @ R1 : 0x1008

LDR, STR Pre Indexing

Pre Indexing 사용 방법:

  LDR R0, [R1], #4            @ R1에 4를 더한것을 참조하여 R0에 넣습니다.
  STR R0, [R2], #-4           @ R0의 값을 R2에 4를 뺀 주소에 넣습니다.
  LDR R0, [R1], R3            @ R1에 R3의 값을 더한것을 참조하여 R0에 넣습니다.
  STR R0, [R2], -R3           @ R0의 값을 R2에 R3의 값을 뺀 주소에 넣습니다.
  LDR R0, [R1], R3, LSL #2    @ R1에 R3, LSL #2한 값을 더한뒤,
                              @ 주소에 있는 값을 R0에 넣습니다.
  STR R0, [R2], -R3, ASR #2   @ R2에 R3, ASR #2한 값을 뺀뒤,
                              @ R0의 값을 변경된 주소로 넣습니다.

예)

  LDR R1, 0x1000              @ R1에 상수 0x1000을 넣습니다.
                              @ R1 : 0x1000

  LDR R0, [R1, #4]            @ R1에 4를 더한 주소의 참조한 값(0x1004)을 R0에 넣습니다.
                              @ R1 : 0x1000

  LDR R2, [R1, #4]            @ R1에 4를 더한 주소의 참조한 값(0x1004)을 R2에 넣습니다.
                              @ R1 : 0x1000

Pre Indexing에서는 값이 업데이트 되지 않습니다! 만약 값을 업데이트하고 싶다면 아래의 !(Auto Update) 옵션을 사용해야합니다.

‘!(Auto Update) suffix’ 사용 예시)

  LDR R1, 0x1000              @ R1에 상수 0x1000을 넣습니다.
                              @ R1 : 0x1000

  LDR R0, [R1, #4]!           @ R1에 4를 더한 주소의 참조한 값(0x1004)을 R0에 넣습니다.
                              @ ! suffix가 있으므로, 자동으로 값이 업데이트 됩니다.
                              @ R1 : 0x1004

  LDR R2, [R1, #4]            @ R1에 4를 더한 주소의 참조한 값(0x1008)을 R2에 넣습니다.
                              @ ! suffix가 없으므로, 자동으로 값이 업데이트 되지 않습니다.
                              @ R1 : 0x1004

LSL, LSR Shift

ASR Shift

비트제어 명령어

다양한 비트연산

Example 4

  LDR R0, =0x1000           @ R0에 상수 0x1000을 넣습니다.
  LDR R1, [R0]              @ R1에 R0을 참조한 값을 넣습니다.
  BIC R1, R1, 0xF << 4      @ '1111'을 4번 Left Shift하면 '11110000'가 됩니다.
                            @ BIC로 R1의 4~7 비트를 0으로 설정합니다.
  ORR R1, R1, 0xA << 4      @ '1010'을 4번 Left Shift하면 '10100000'가 됩니다.
                            @ ORR로 R1의 5, 7번 비트를 1로 설정합니다.
  STR R1, [R0]              @ R1의 데이터를 R0에 저장되어있는 메모리주소에 저장합니다.

분기 명령어

비교 연산 명령어

비교연산은 레지스터에 변화가 없으며, Flag만 변합니다.

  AND R0, R0, #1 << 7
  CMP R0, #0
  MOVEQ R1, #3
  MOVNE R1, #2
  TST R0, #1 << 7
  MOVEQ R1, #3
  MOVNE R1, #2

CPSR(상태레지스터)과 Flag

CPSR - https://www.wikinote.org/Main/Savitribai-Phule-Pune-University/ENTC/AP-TE/Unit-1/Registers-CPSR-SPSR/

비교 연산을 할때는 NZCV만 사용한다

Carry는 덧셈을 했을때 범위를 초과해서 자리 올림이 발생했을때를 말하는것입니다. Overflow와는 다릅니다.

상태 플래그와 조건

  CMP R0, R1
  B□□ LOOP

□ 부분에 아래의 16가지 조건식이 들어가게 됩니다.

약어뜻Flag 상태
EQEqual / Equals zero (False)Z set
NENot Equal (True)Z clear
CS/HSCarry Set / Unsigned higher or sameC set
CC/LOCarry Clear / Unsigned LowerC clear
MIMinus / NegativeN set
PLPlus / Positive or zeroN clear
VSOverflowV set
VCNo OverflowV clear
HIUnsigned higherC set and Z clear
LSUnsigned lower or sameC clear and Z set
GESigned greater then or equalN equals V
LTSigned less thanN is not equals V
GTSigned greater thanZ clear and N equals V
LESigned less than or equalZ set or N is not equal to V
ALAlwaysAny state
NVNeverNone

산술 명령어

일정 횟수를 반복하는 프로그램

  1. for(i=0; i<10; i++) 방식
  MOV R0, #0
1:
  @ 이곳에 코드 작성

  ADD R0, R0, #1
  CMP R0, #10
  BLT 1b
  1. for(i=10; i>0; i--) 방식
  MOV R0, #10
1:
  @ 이곳에 코드 작성

  SUB R0, R0, #1
  CMP R0, #0
  BGT 1b

위의 두 방법도 좋지만, Down Count 방식에 S-Suffix를 사용하는게 더 효율적입니다.

  MOV R0, #10
1:
  @ 이곳에 코드 작성

  SUBS R0, R0, #1
  BGT 1b

서브루틴 호출

서브루틴 호출과 복귀

특수용도 레지스터

레지스터설명용도
SP / R13Stack PointerC언어 사용시 스택의 주소를 저장
LR / R14Link Register함수 호출 시 되돌아갈 함수의 주소가 저장
PC / R15Program Counter프로그램 수행 시 읽어오는 명령의 주소를 저장
CPSRCurrent Program Status Register연산결과, IRQ, FIQ금지, 동작모드 등을 저장
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