ARM 是 Advanced RISC Machine 的缩写,可以理解为一种处理器的架构,还可以将它作为一套完整的处理器指令集。
RISC(Reduced Instruction Set Computing) 精简指令集计算机:一种执行较少类型计算机指令的微处理器。
处理器指令集: 计算机处理命令的指令集合。ARM 指令集是一组提供一整套运算的 32 位指令。
ARM 处理器是典型的 RISC 处理器,因为它们执行的是加载/存储体系结构。只有加载和存储指令才能访问内存。数据处理指令只操作寄存器的内容。
目前市面上的安卓手机绝大多数的CPU都是基于ARM架构的,但是也有少数采用了英特尔X86架构的CPU。
对于使用ARM处理器的 Android手机来说,它最终会生成相应的ARM elf (so)可执行文件,分析软件的核心功能只能从 elf(so)文件入手。
1、ARM汇编语言(armasm)是一门低级语言,它与系统的底层打交道,直接访问底层硬件资源。
2、ARM汇编语言与C语言共用同一套原生程序开发的API接口。
3、寄存器是CPU的组成部分,是有限存贮容量的高速存贮部件,它们可用来暂存指令、数据和地址。
ARM微处理器共有37个32位寄存器,其中31个为通用寄存器,6个为状态寄存器。
ARM寄存器分为2类,普通寄存器和状态寄存器。通用寄存器总共16种,分别为R0到R15;状态寄存器共2种,分别为CPSR和SPSR。
16种通用寄存器:(总个数31)
2种状态寄存器:(总个数6)
上面的知识点有点多,需要记住 ARM微处理器有37个寄存器, 其中 31个通用寄存器 总共16种(R0-R15),6个状态寄存器 总共两种(CPSR,SPSR)
ARM汇编下有两种工作状态, 一般情况下是ARM状态,带状态切换的跳转指令BX,当地址值的最后一位是1时,进入Thumb状态。
ARM和Thumb两种状态之间的切换不影响处理器的工作模式和寄存器的内容。
ARM处理器在处理异常时,不管处理器处于什么状态,则都将切换到ARM状态
除用户模式之外,其他所有模式统称为特权模式。它们具有对系统资源的完全访问权限,并可随意更改模式。
需要任务保护的应用程序通常在用户模式下执行。有些嵌入式应用程序可能完 全运行在超级用户模式或系统模式下。
进入除用户模式之外的模式是为了处理异常或访问特许资源。
ARM指令集是指计算机ARM操作指令系统,在ARM中有两种方式可以实现程序的跳转:
所有 ARM 指令的长度都是 32 位。这些指令是按字对齐方式存储的,因此在 ARM 状态下,指令地址的两个最低有效位始终为零。
而 Thumb、Thumb-2 指令的长度是 16 位或 32 位。这些指令按半字对齐方式存储。其中有些指令使用最低有效位来确定跳转到的目标代码是 Thumb 代码还是 ARM 代码。
ARM处理器指令集可以分为跳转指令、数据处理指令、程序状态寄存器(PSR)处理指令、加载/存储指令、协处理器指令和异常产生指令六大类。
跳转指令
此类指令用于:
数据处理指令
此类指令用于对通用寄存器执行运算,它们可对两个寄存器的内容执行加法、 减法或按位逻辑等运算,并将结果存放到第三个寄存器中。它们还可以对单个寄存器中的值执行运算,或者对寄存器中的值与指令中提供的常数执行运算。
寄存器加载和存储指令
用于从内存加载单个寄存器的值,或者在内存中存储单个寄存器的值
协处理器指令
此类指令支持一种用于扩展 ARM 体系结构的通用方式。用于减轻系统微处理器的特定处理任务。ARM微处理器可支持多达16个协处理器用于各种协处理操作。
程序状态寄存器(PSR)处理指令
用于在程序状态寄存器和通用寄存器之间传送数据,程序状态寄存器访问指令包括以下两条:
异常产生指令
ARM 微处理器所支持的异常指令有如下两条: