Arm汇编指令汇总

本指令汇总主要由此文章总结得出，故若有对指令细节不理解的地方，可将文章作为参考。

需要说明的是，和AT&T风格的x86汇编相比，arm汇编的源操作数在右边，目的操作数在左边，而且运算指令基本上是需要指定目的地址的。(本文使用的是GUN风格的arm汇编，除此之外还有armasm风格的)

寄存器汇总

在AArch64架构下，有31个通用寄存器。这些通用寄存器可以作为大部分指令的操作数参与运算。

r0 ~ r7 : 传递参数或者返回值(第一个参数/返回值对应于r0，以此类推)

r8 : 用来存储多于的参数/返回值，并将其立即存入栈中

r16 : 用来存储系统调用编号(MacOS特有)

r18 : 平台保留的寄存器(Apple Silicon规定，我们不应该使用)

r19 ~ r28 : 被调用者保留的寄存器

r29 : FP寄存器

r30 : LR寄存器

还有一种寄存器比较特殊，叫做零寄存器:

wzr : 读取该寄存器的值，永远为0；向该寄存器写入数值将无效，也就是说无法向该寄存器写入数值

赋值指令

指令名	英文联想	指令作用
mov	move	将后一个变量值赋值给前一个

内存交互指令

指令名	英文联想	指令作用
ldr	load register	将源地址中的值存储到目的寄存器中
str	store register	将寄存器中的值赋值给指定地址中

扩展指令

指令名	英文联想	指令作用
sxtb	signed extense with byte	有符号扩展一字节
sxth	signed extense with halfword	有符号扩展两字节
sxtw	signed extense with word	有符号扩展四个字节
uxtb	unsigned extense with byte	无符号扩展一字节
uxth	unsigned extense with halfword	无符号扩展两字节
uxtw	unsigned extense with word	无符号扩展四个字节

运算指令

指令名	英文联想	指令作用
add	add	将第一个源操作数的值加上第二个源操作数的值返回给目的操作数
sub	substract	将第一个源操作数的值减去第二个源操作数的值返回给目的操作数
and	and	将第一个源操作数的值与上第二个源操作数的值返回给目的操作数
orr	or	将第一个源操作数的值或上第二个源操作数的值返回给目的操作数
mvn	move not	将源操作数的值取非返回给目的操作数
eor	exclusive or	将第一个源操作数的值异或第二个源操作数的值返回给目的操作数
mul	multiply	将第一个源操作数的值乘上第二个源操作数的值返回给目的操作数
smull	signed multiply	将第一个源操作数的值乘上第二个源操作数的值返回给目的操作数(有符号)
umull	unsigned multiply	将第一个源操作数的值乘上第二个源操作数的值返回给目的操作数(无符号)
sdiv	signed divide	将第一个源操作数的值除以第二个源操作数的值返回给目的操作数(有符号)
udiv	unsigned divide	将第一个源操作数的值除以第二个源操作数的值返回给目的操作数(无符号)
lsl	logical shift left	将第一个源操作数的值左移第二个源寄存器的值返回给目的寄存器

比较指令

指令名	英文联想	指令作用
cmp	compare	将两数相减，并设置PSTATE
tst	test	将两数相与，并设置PSTATE

跳转指令

指令名	英文联想	指令作用
b	branch	跳转到指定标签处
br	branch refer to register	跳转到寄存器内的地址处
b.eq	branch if equal	如果相等则跳转
b.ne	branch if not equal	如果不相等则跳转
b.hi	branch if higher	如果大于则跳转(无符号比较)
b.hs	branch if higher or same	如果大于等于则跳转(无符号比较)
b.lo	branch if lower	如果小于则跳转(无符号比较)
b.ls	branch if lower or same	如果小于等于则跳转(无符号比较)
b.gt	branch if greater	如果大于则跳转(有符号比较)
b.ge	branch if greater or equal	如果大于等于则跳转(有符号比较)
b.lt	branch if less	如果小于则跳转(有符号比较)
b.le	branch if less or equal	如果小于等于则跳转(有符号比较)
bl	branch and link	跳转至指定函数并将其返回地址写入r30

条件选择指令

指令名	英文联想	指令作用
csel	conditional select	根据condition将两个源操作数比较，以此来选择哪个原操作数给到目的操作数

LR、FP寄存器与栈交互

指令名	英文联想	指令作用
stp	store pair of registers	比如stp x29, x30, [sp]表示将x29存储到sp，x30存储到sp + 8
ldp	load pair of registers	比如ldp x29, x30, [sp]表示将sp读取8字节至x29，sp + 8读取8字节至x30

系统调用指令

指令名	英文联想	指令作用
svc	supervisor call	调用系统调用

参考代码

Fibonacci function:

    .p2align    2
fibonacci:
    sub    sp, sp, #32
    stp    x29, x30, [sp, #16]
    add    x29, sp, #16
    str    w0, [x29, #-4]
    cmp    w0, #2
    b.lt   init_val
    sub    w0, w0, #1
    bl     fibonacci
    str    w0, [x29, #-8]
    ldr    w0, [x29, #-4]
    sub    w0, w0, #2
    bl     fibonacci
    ldr    w1, [x29, #-8]
    add    w0, w0, w1
    ldp    x29, x30, [sp, #16]
    add    sp, sp, #32
    ret
init_val:
    mov    w0, #1
    ldp    x29, x30, [sp, #16]
    add    sp, sp, #32
    ret

# hello.s
    .section    __TEXT,__text
    .globl  _main
    .p2align    2
_main:
    sub     sp, sp, #16
    stp     x29, x30, [sp]

    mov     w0, #0                  ; fd: STDOUT
    adrp    x1, _hello@PAGE
    add     x1, x1, _hello@PAGEOFF  ; cbuf: "hello, world"
    mov     w2, #13                 ; nbyte: 13
    mov     w16, #4                 ; Syscall number: write
    svc     #0x80                   ; write(STDOUT_FILENO, "hello, world", 13);

    ldp     x29, x30, [sp]
    add     sp, sp, #16
    ret

    .data
    .p2align    2
_hello:
    .asciz  "hello, world"

需要注意的是，在macOS中，大部分的系统调用都是可以通过0x80这个数来调用，所以使用svc #0x80即可。如果你想知道XNU内核所有的系统调用号，可以参考这里。