当前位置: 首页 > news >正文

ARM64 指令用法学习整理

1. CBZ

当我们谈论ARM64指令集时,CBZ(Compare and Branch on Zero)是一种条件分支指令。它用于在寄存器上进行比较,并且如果该寄存器的值为零,则跳转到指定的标签或地址。

CBZ指令的基本语法如下:

CBZ <寄存器>,<标签>
其中,<寄存器>是一个通用寄存器(例如X0、X1等),而<标签>是跳转的目标标签或地址。

CBZ指令执行的操作如下:

比较寄存器中的值是否为零。
如果寄存器的值为零,则根据指定的标签或地址进行无条件跳转,程序继续执行跳转后的那条指令。
如果寄存器的值不为零,则程序继续顺序执行下一条指令。
下面是一个示例代码段,演示了如何使用CBZ指令:

CBZ X0, Label     ; 如果X0的值为零,跳转到Label标签处
...               ; 如果X0的值不为零,继续执行下一条指令

Label:
… ; 如果X0的值为零,从此处开始执行
在上述示例中,如果寄存器X0的值为零,则会跳转到标签Label处执行相应的代码;否则,程序将继续执行下一条指令。

值得注意的是,CBZ指令用于判断寄存器值是否为零,它不会修改寄存器的值。因此,在使用CBZ指令前,需要确保寄存器中的值已经被正确赋值。

2. adrp

ADRP指令的基本语法如下:

ADRP <寄存器>, <标签>
其中,<寄存器>是一个通用寄存器(例如X0、X1等),而<标签>是一个数据或代码段的标签。

ADRP指令执行的操作如下:

计算<标签>相对于当前指令的地址偏移量。
将地址偏移量的高32位部分(29至0位)左移12位,并存储到指定的<寄存器>中。
低12位将被清零。这是因为ARM64指令集的访存操作要求地址必须在4字节对齐上。
以下是一个示例代码段,演示了如何使用ADRP指令:

ADRP X0, Label     ; 将Label标签的地址的高32位存储到X0寄存器中
...                ; 执行其它指令
LDR X1, [X0, #Offset]   ; 加载Label标签地址加上偏移量Offset处的数据到X1寄存器中
...

Label:

在上述示例中,ADRP指令将Label标签的地址的高32位存储到X0寄存器中。然后,通过LDR指令从X0寄存器加上偏移量Offset处加载数据到X1寄存器中。

ADRP指令的主要目的是加载全局数据或代码段的地址高位,以便进行跳转、访问全局变量或执行函数等操作。通过ADRP指令和后续的LDR指令,可以实现更灵活的地址计算和访存操作。

在Linux内核启动代码primary_entry中,使用adrp指令获取Linux内核在内存中的起始页地址,页大小为4KB,由于内核启动的时候MMU还未打开,此时获取的Linux内核在内存中的起始页地址为物理地址。
adrp通过当前PC地址的偏移地址计算目标地址,和实际的物理无关,因此属于位置无关码。

[arch/arm64/kernel/head.S]
SYM_CODE_START(primary_entry)......adrp	x23, __PHYS_OFFSETand	x23, x23, MIN_KIMG_ALIGN - 1  // KASLR offset, defaults to 0......
SYM_CODE_END(primary_entry)[arch/arm64/kernel/head.S]
#define __PHYS_OFFSET	KERNEL_START  // 内核的物理地址
[arch/arm64/include/asm/memory.h]
// 内核的起始地址和结束地址在vmlinux.lds链接脚本中定义
#define KERNEL_START    _text         // 内核代码段的起始地址,也即内核的起始地址
#define KERNEL_END		_end          // 内核的结束地址[arch/arm64/include/asm/memory.h]
/** Alignment of kernel segments (e.g. .text, .data).**  4 KB granule:  16 level 3 entries, with contiguous bit* 16 KB granule:   4 level 3 entries, without contiguous bit* 64 KB granule:   1 level 3 entry*/
#define SEGMENT_ALIGN		SZ_64K[include/linux/sizes.h]
#define SZ_64K				0x00010000

adrp指令根据PC的偏移地址计算目标页地址。
首先adrp将一个21位有符号立即数左移12位,得到一个33位的有符号数(最高位为符号位),接着将PC地址的低12位清零,这样就得到了当前PC地址所在页的地址,然后将当前PC地址所在页的地址加上33位的有符号数,就得到了目标页地址,最后将目标页地址写入通用寄存器。
此处页大小为4KB,只是为了得到更大的地址范围,和虚拟内存的页大小没有关系。
通过adrp指令,可以获取当前PC地址±4GB范围内的地址。
通常的使用场景是先通过adrp获取一个基地址,然后再通过基地址的偏移地址获取具体变量的地址。

3. adr_l

adr_l是Linux内核定义的一个宏,用于获取基于PC相对偏移+/- 4 GB内的符号地址。在内核上下文中,使用adrp和add指令获取符号地址,而在内核模块上下文中,使用mov指令获取符号地址。

	[arch/arm64/include/asm/assembler.h].macro	adr_l, dst, sym
#ifndef MODULE  /* 内核上下文中 */adrp	\dst, \sym  /* 获取符号所在页的基地址 *//* :lo12:\sym - 获取符号sym的低12位地址。符号所在页的基地址加上低12位地址就得到符号的完整地址 */add	\dst, \dst, :lo12:\sym
#else  /* 内核模块上下中 *//* 将符号的bit[64:48]地址加载到dst寄存器中,同时做overflow check,其他位清零 */movz	\dst, #:abs_g3:\sym/* 将符号的bit[47:32]地址加载到dst寄存器中,不做overflow check,其他位保持不变 */movk	\dst, #:abs_g2_nc:\sym/* 将符号的bit[31:16]地址加载到dst寄存器中,不做overflow check,其他位保持不变 */movk	\dst, #:abs_g1_nc:\sym/* 将符号的bit[15:0]地址加载到dst寄存器中,不做overflow check,其他位保持不变 */movk	\dst, #:abs_g0_nc:\sym
#endif.endm

4. adr

adr指令根据PC的偏移地址计算目标地址。偏移地址是一个21位的有符号数,加上当前的PC地址得到目标地址。adr可以获取当前PC地址±1MB范围内的地址。下面是adr指令的编码格式。立即数占用21位。
以上是adr族三条指令用法参看了大神 业余程序员plus的分析,欲知详情,请戳原文链接:ARMv8汇编指令-adrp、adr、adr_l

5. blr

blr是ARM64指令集中的一条指令,用于返回到调用函数的地址并跳转到该地址执行。

blr指令的基本语法如下:

blr <寄存器>
其中,<寄存器>是一个通用寄存器(例如X0、X1等),它包含了调用函数的地址。

当执行到blr指令时,它会将寄存器中保存的地址作为返回地址,并跳转到该地址继续执行代码。这实现了函数调用的返回操作。通常,在函数调用完成后,使用blr指令返回到调用者的地址,以便程序继续执行下一条指令。

需要注意的是,blr指令只能在AArch64的执行状态下使用,不可用于AArch32代码。另外,返回地址由寄存器提供,因此寄存器中保存的地址应正确地指向调用函数的位置,否则可能导致未定义的行为或异常。

请注意,在实际的代码中,通常会有一系列先前的操作来设置返回地址,并且blr指令的使用方法可能因编程语言和上下文而有所不同。

BL 和 BLR 执行结果是将 PC 寄存器值的下一个值(也就是PC+8)放到链接寄存器 LR中, 然后将目的子程序的地址放到 PC 中。 BLR的结果 与 BL类似,但是新的PC的值是从特定的寄存器(如x2)取得。。例如:blr x2
【ARM 常见汇编指令学习 1 – 跳转指令 BL 与 BLR 区别】
举一反三:B指令只是单纯的跳转到目标地址执行(单程式/一去不复返式跳转)
BL 和 BLR 指令 跳转到目标地址执行完后,还会回到链接寄存器LR中保存的地址。

6.

7.

4.

4.

4.

麻烦帮忙详细讲解下arm64指令

以上部分内容来自ChatGPT

http://www.lryc.cn/news/119914.html

相关文章:

  • stable-diffusion 模型效果+prompt
  • uniapp 小兔鲜儿 - 首页模块(1)
  • selenium.webdriver Python爬虫教程
  • USB-SC-09编程电缆驱动程序安装说明
  • ONVIF对讲功能漫谈
  • 计算文本相似度
  • oracle 增加控制文件
  • OpenFeign超时时间设置不生效问题排查
  • Go和Java实现原型模式
  • linux I/O性能优化
  • PHP最简单自定义自己的框架model使用(七)
  • 程序猿成长之路之密码学篇-分组密码加密模式及IV(偏移量)的详解
  • Windows下批处理删除文件
  • html中文件上传储存到本地路径
  • 第九章 SpringBoot 自动配置原理 入门
  • String str=new String(“tango“) 创建了几个对象?
  • 引入三阶失真的非线性放大器的模拟输出及使用中值滤波器去除峰值研究(Matlab代码实现)
  • 【观察者设计模式详解】C/Java/JS/Go/Python/TS不同语言实现
  • 精细解析中文公司名称:智能分词工具助力地名、品牌名、行业词和后缀提取
  • 网络编程(JavaEE初阶系列10)
  • Git常用的指令
  • LoadRunner(2)
  • CTF之逆向之阿里巴巴
  • Labview控制APx(Audio Precision)进行测试测量(五)
  • 在单元测试中使用Jest模拟VS Code extension API
  • django boostrap html实现可拖拽的左右布局,鼠标拖动调整左右布局的大小或占比
  • 谈谈闭包和闭包使用场景
  • MATLAB算法实战应用案例精讲-【图像处理】边界框锚框
  • 04什么场景要用到微服务
  • .NET SqlSuger 简单介绍,超快开发数据库