Introducción a las instrucciones ARM

Vamos a introducir brevemente el conjunto de instrucciones de ARM y su uso general. Es importante para nosotros entender cómo funciona el lenguaje ensamblador, cómo se conectan las instrucciones y parámetros entre sí y qué se puede lograr al combinar instrucciones y parámetros.

Como hemos mencionado, el lenguaje ensamblador se compone de instrucciones, que son los bloques de construcción principales. Las instrucciones ARM generalmente van seguidas de uno o dos operandos y generalmente usan la siguiente plantilla:

=== MNEMONICO{S}{condition} {Rd}, Operand1, Operand2 ===

¿Que significa mnemónico? Es una palabra que sustituye a un código de operación (lenguaje de máquina),

Dada la flexibilidad del conjunto de instrucciones ARM, no todas las instrucciones usan todos los campos provistos en la plantilla. Sin embargo, el propósito de los campos en la plantilla se describe a continuación:

MNEMONICO - Nombre corto de la instrucción (mnemonic)

{S} - Un sufijo opcional. Si se agrega S al final del Mnemonico, el registro CPSR de flags es actualizado en base a los resultados de una operación

{condition} - Condición que debe suceder para que se ejecute una instrucción

{Rd} - Registro destino para almacenar los resultados de una instrucción

Operand1 - Primer operando. Puede ser un valor inmediato ó un registro

Operand2 - Segundo operando (flexible). Puede ser un valor inmediato ó un registro ó un registro con shift, ver ejemplo a continuación

Mientras que los campos MNEMONICO, S, Rd y Operand1 son sencillos, la condición y los campos Operand2 requieren un poco más de aclaración.

El campo de condición está estrechamente relacionado con el valor del registro CPSR, o para ser precisos, valores de bits específicos dentro del registro. El siguiente ejemplo muestra como se incluye el campo condición en una instrucción:

MOVLE R0, #5 - Mueve el número 5 al registro R0
únicamente si la condición LE (Less than or Equal - menor o igual que) es satisfecha

El operando2 se llama operando flexible, porque podemos usarlo de varias formas: como valor inmediato (con un conjunto limitado de valores), registro o registro con shift. Por ejemplo, podemos usar estas expresiones como Operand2:

#123 - Immediate value (with limited set of values).
Rx - Register x (like R1, R2, R3 ...)
Rx, ASR n - Register x with arithmetic shift right by n bits (1 = n = 32)
Rx, LSL n - Register x with logical shift left by n bits (0 = n = 31)
Rx, LSR n - Register x with logical shift right by n bits (1 = n = 32)
Rx, ROR n - Register x with rotate right by n bits (1 = n = 31)
Rx, RRX - Register x with rotate right by one bit, with extend

Como un ejemplo rápido de cómo se ven los diferentes tipos de instrucciones, veamos la siguiente lista.

ADD R0, R1, R2 - Adds contents of R1 (Operand1) and R2 (Operand2 in a form of register) and
stores the result into R0 (Rd)
ADD R0, R1, #2 - Adds contents of R1 (Operand1) and the value 2 (Operand2 in a form of an
immediate value) and stores the result into R0 (Rd)

MOV R0, R1, LSL #1 - Moves the contents of R1 (Operand2 in a form of register with logical shift
left) shifted left by one bit to R0 (Rd). So if R1 had value 2, it gets shifted
left by one bit and becomes 4. 4 is then moved to R0.

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