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前言

工作已有一段时间。反汇编的任务也基本完成，告一段落。前两天逆向了一个bin文件，深深感觉自己若真要吃这碗饭依然是不够格的。借此回顾arm汇编一些基础知识，也希望给各位在学习的同学有所帮助。

ARM基本概念

ARM 是 RISC 架构（RISC， 精简指令集），多数指令单周期完成，采用32位加载存储体系架构。
大多数ARM核都实现以下两种指令集：

32-bit ARM 指令集
16-bit Thumb 指令集

Jazelle cores 能够执行 Java 字节码，最新的ARM核实现了 Thumb-2指令集。

小补充：x86 — CISC， 复杂指令集

指令集       架构       	soc
ARMV4T     	ARM7		s3c44b0    
ARMV5TE    	ARM9      	s3c2410/s3c2440           
ARMV6      	ARM11     	s3c6410   ARMV7    
ARMV8      				cortex-A，高大尚领域（多媒体）  -R，高实时领域中-M，以单片机的价格实现32bit处理能力stm32

1) 三级指令流水线
多图预警！！





ARM7 使用三级流水线
ARM9 使用五级流水线
ARM11
cortex-a: 10多级流水线

2) ARM编程模型

2.1 ARM有7种工作模式：

1、SVC （管理模式） ： 处理器复位后进入该模式；执行软中断指令（SWI）后进入该模式
2、FIQ （快速中断模式） ：发生高优先级中断时进入该模式
3、IRQ （中断模式） ：发生低优先级中断时进入该模式
4、ABORT （终止模式） ：用于处理非正常访问存储器
5、UNDEF （未定义模式） ：用于处理未定义指令
6、SYSTEM （系统模式）
7、USER （用户模式） ：多数应用程序和系统任务运行在该模式

前5种又为异常模式，后2种为非异常模式；
前6种又为特权模式，最后1种为非特权模式。

2.2 ARM有2种工作状态：

ARM状态：执行ARM（32bit）指令，PC值字对齐
thumb状态：执行thumb（16bit）指令 ，PC值半字对齐

thumb对应生成的可执行文件占据存储空间更小，其执行速度要比arm指令对应的可执行文件要慢。
arm工作状态和thumb工作状态软件上可以自由切换，当处理异常时必须工作于arm工作状态。

2.3 ARM寄存器组织结构

2.3.1 寄存器和特殊功能寄存器的区别：

1）所处的位置不同寄存器位于ARM core中特殊功能寄存器位于SOC2) 访问方式不同特殊功能寄存器都有特定物理地址，可以通过指针访问寄存器只有名字没有地址，C语言很难访问到3）作用不同特殊功能寄存器是软件操作硬件的媒介

2.3.2 ARM处理器有37个32bit的寄存器：

31个用作通用寄存器，包括1个用作PCr15):r0 r1 r2 r3 ... r15r13sp 栈指针寄存器)r14lr 保存函数的返回地址)r15pc 保存取指令的位置，软件上可以给PC 实现程序的跳转，硬件每取完一条指令 会自动给PC += 4/2)6个状态寄存器：1个用作CPSRCurrent Program Status Register)：CPSR[4:0] 	模式位[5]   	T，处于哪种工作状态T=1，当前处于thumbT=0，当前处于arm [6]  	F=0，使能FIQ异常F=1，屏蔽FIQ异常[7]  	I=0，使能IRQ异常I=1，屏蔽IRQ异常[31:28]  V  overflow，有符号数据运算是否有溢出（可忽略）C  carry，运算过程最高是否有借位或者进位例如 0xfffffffc + 20  C=10xfffc + 20      C=0Z  zero零)  运算结果为0 Z=1 反之Z=0N  negative负数)       运算结果为负数 N=1 反之N=05个用作SPSR Saved Program status Registers)：用于备份CPSR寄存器，其中每种工作模式只能访问其中的一个子集。

2.4 异常与异常向量表

ARM支持7种异常：

异常												模式
vector_base)
reset   		按下复位键           				SVC
undef   		执行到不认识的指令    				UNDEF
soft int 		执行了汇编指令swi     				SVC
pre abort 		取指令时产生了非法的存储器访问    		ABORT
data abort 		取数据时产生了非法的存储器访问   		ABORT
irq 			产生了低优先级的中断，如按键中断    	IRQ
fiq 			产生了高优先级的中断，如断电     		FIQ

收到异常后，ARM硬件会自动做以下4件事：

1） 备份CPSR寄存器   SPSR_<mode>=CPSR2） 修改CPSR的值mode T = 0			切换为ARM工作状态F = 1，I = 1 	屏蔽FIQ和IRQ异常 3） 保存返回地址到LR_<mode>4） 给PC赋值（跳转到异常向量表）PC = vector_base + offsetvector_base: 可以设置通知ARM异常向量表出现的位置查ARM公司的官方手册进行设置

异常处理接收后，在软件上必须完成的工作：

1） 恢复CPSRCPSR = SPSR_<mode>
2） 给PC赋值  PC=LR_<mode>

小补充：
ARM既支持大端模式也支持小端模式，运行程序时首先要配置为大端或者小端模式。如何配置请查ARM公司的官方文档。

写在最后

毕业后我的老师曾对我说，女孩子不要一直搞底层，很难很苦很累，工作一两年转去做少儿编程讲师或者测试、产品经理，薪资不少相对也轻松一些。我感谢也理解他的好意，或许过个几年，我年纪渐长，也会走这样的路。
但是我想，每个岗位每个工作都有各自的苦、累、难，因为害怕这个的苦，而投身另一个，该吃的苦也一样不会少。我喜欢现在所做的事情，乐在其中。
所以，往前看，砥砺前行。

最后最后，分享两本ARM经典书籍：
ARM嵌入式系统开发：软件设计与优化
ARM体系结构与编程
链接：https://pan.baidu.com/s/1Rzv92naE1kIqTZvL49lnCQ
提取码：ojp1
如果被取消了请留言告诉我，我再更新~