數(shù)據(jù)處理指令之：AND邏輯與指令

如果在數(shù)據(jù)處理指令前使用S前綴，指令的執(zhí)行結(jié)果將會影響CPSR中的標(biāo)志位。

數(shù)據(jù)處理指令如表6.1所示。

表6.1 數(shù)據(jù)處理指令列表

操 作 碼

助 記 符

操 作

行 為

0000

AND

邏輯加

Rd：=Rn AND op2^[1]

0001

EOR

邏輯異或

Rd：=Rn EOR op2

0010

SUB

減

Rd：=Rn − op2

0011

RSB

翻轉(zhuǎn)減

Rd：=op2 − Rn

0100

ADD

加

Rd：=Rn + op2

0101

ADC

帶進位的加

Rd：=Rn + op2 + C

0110

SBC

帶進位的減

Rd：=Rn− op2 + C − 1

0111

RSC

帶進位的翻轉(zhuǎn)減

Rd：=op2 − Rn + C − 1

1000

TST

測試

Rn AND op2并更新標(biāo)志位

1001

TEQ

測試相等

Rn EOR op2并更新標(biāo)志位

1010

CMP

比較

Rn−op2并更新標(biāo)志位

1011

CMN

負(fù)數(shù)比較

Rn+op2并更新標(biāo)志位

1100

ORR

邏輯或

Rd：=Rn OR op2

1110

BIC

位清0

Rd：=Rn AND NOT（op2）

指令操作的偽代碼如下面程序段所示。

<opcode2>{<cond>} <Rn>,<shifter_operand>

<opcode2>:=CMP|CMN|TST|TEQ

<opcode3>{<cond>}{S} <Rd>,<Rn>,<shifter_operand>

<opcode3>:=ADD|SUB|RSB|ADC|SBC|RSC|AND|BIC|EOR|ORR

指令的編碼格式如圖6.1。

圖6.1 數(shù)據(jù)處理指令的編碼格式

I：區(qū)分第二操作數(shù)是立即數(shù)或寄存器。

S：標(biāo)志指令的條件域是否更新CPSR。

Rn：指示第一源操作數(shù)寄存器。

Rd：指示目的寄存器。

shifter_operand：指示第二源操作數(shù)。

AND指令將<shifter_operand>表示的數(shù)值與寄存器<Rn>的值按位（bitwise）做邏輯與操作，并將結(jié)果保存到目標(biāo)寄存器<Rd>中，同時根據(jù)操作的結(jié)果更新CPSR寄存器。

指令的編碼格式如圖6.2所示。

圖6.2 ADD指令的編碼格式

AND{<cond>}{S} <Rn>,<Rn>,<shifter_operand>

① <cond>

為指令編碼中的條件域。它指示指令在什么條件下執(zhí)行。當(dāng)<cond>忽略時，指令為無條件執(zhí)行（cond=AL（Alway））。

② <S>

S位（bit[20]）決定指令的執(zhí)行是否影響CPSR中的條件域。當(dāng)S位清0時，指令執(zhí)行不影響CPSR。當(dāng)S位置位時（并且不是r15），則有以下規(guī)則。

· 如果結(jié)果為負(fù)，則標(biāo)志位N置位；否則清0（也就是說N等于結(jié)果的第31位）。

· 如果結(jié)果為0，則標(biāo)志位Z置位；否則清0。

· 當(dāng)操作定義為算術(shù)操作（ADD、ADC、SUB、SBC、RSB或RSC）時，標(biāo)志位C設(shè)置為ALU的進位輸出；否則設(shè)置為移位器的進位輸出。如果不需要移位，則保持C。

· 在非算術(shù)操作中，標(biāo)志位V保持原值。在算術(shù)操作中，如果有從第30位到第31位的溢出，則置位；如果不發(fā)生溢出，則清0。僅當(dāng)算術(shù)操作中操作數(shù)被認(rèn)為是2的補碼的有符號數(shù)時，這個標(biāo)志位才有意義，而且指示結(jié)果超出范圍。

若指令中的目標(biāo)寄存器<Rd>為r15，則當(dāng)前處理器模式對應(yīng)的SPSR的值被復(fù)制到CPSR寄存器中，對應(yīng)用戶模式和系統(tǒng)模式，由于沒有相應(yīng)的SPSR，指令的執(zhí)行結(jié)果不可預(yù)知。

③ <Rd>

指定目標(biāo)寄存器。

④ <Rn>

指定第一個源操作數(shù)寄存器。

⑤ <shifter_operand>

使用ARM的通用尋址模式確定第二個源操作數(shù)。它影響指令編碼格式中的I（bit[25]）位和shifter_operand（bits[11∶0]）位。

指令操作的偽代碼如下面程序段所示。

If ConditionPassed{cond} then

Rd=Rn AND shifter_operand

If S==1 and Rd==r15 then

CPSR=SPSR

Else if S==1 then

N flag=Rd[31]

Z flag=if Rd==0 then 1 else 0

C flag=shifter_carry_out

V flag=unaggected

【例6.1】AND指令舉例。

（1）AND的真值表（二者都是1則結(jié)果為1）如表6.2所示。

表6.2 AND指令真值表

Op_1

Op_2

結(jié) 果

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

（2）保留R0中的0位和1位，丟棄其余的位。

AND R0, R0, #3 ;

（3）R2=R1&R3

AND R2,R1,R3 ;

（4）R0=R0&0x01,取出最低位數(shù)據(jù)

ANDS R0,R0,#0x01 ;

^[1] op2即為指令中的第二個操作數(shù)。ARM數(shù)據(jù)處理指令使用3地址格式，這就意味著分別指定兩個源操作數(shù)和一個目的寄存器。第一個源操作數(shù)總是目的寄存器，第二個源操作數(shù)又叫移位操作數(shù)（a shifter operand）,它可能是寄存器、移位后的寄存器或立即數(shù)。第二個操作數(shù)如果是寄存器，則應(yīng)用于它的移位可能是邏輯或算術(shù)移位，或是循環(huán)移位。移位的位數(shù)可以由立即數(shù)指定，也可以由第4個寄存器指定。