首頁 > 新聞資訊 摘要： 本文主要對A64指令集和編碼格式進行介紹。
關(guān)鍵字：A64指令集、Armv8、體系結(jié)構(gòu)、ARM架構(gòu)、 編碼格式
1. A64指令集介紹
指令集是處理器體系結(jié)構(gòu)設(shè)計的重點之一。每種新型的架構(gòu)在設(shè)計時就規(guī)定了一系列與其硬件電路相配合的指令系統(tǒng)。指令集的先進與否，關(guān)系到MCU性能發(fā)揮。指令集的完善也是提高微處理器效率的最有效的工具。
ARM指令集一直在變化和發(fā)展中。Armv8體系結(jié)構(gòu)最大的改變是增加了一個新的64位指令集，這是對原來指令集的有益補充和增強。A64指令集可以處理64位寬的寄存器和數(shù)據(jù)，并使用64位的指針來訪問內(nèi)存。
Armv8架構(gòu)在AArch64運行狀態(tài)下使用A64指令集，在AArch32運行狀態(tài)下使用A32指令集。A64指令集和A32 指令集是不兼容的，它們是兩套完全不一樣的指令集，它們的指令編碼是不一樣的。
注意：A64指令集的指令寬度是32位，而不是64位；只能運行在AArch64狀態(tài)下。
A64匯編指令需要注意以下4點：
A64支持指令助記符和寄存器名稱全是大寫或全是小寫字母。
使用立即數(shù)操作時，立即數(shù)前面可以加“#”，也可以不加。
“//”用于注釋匯編代碼。
通用寄存器前面的“W”表示寄存器低32位，“X”表示64位通用寄存器。
A64指令集分類：
內(nèi)存加載和存儲指令
多字節(jié)內(nèi)存加載和存儲指令
算術(shù)和移位指令
移位操作指令
位操作指令
條件操作指令
跳轉(zhuǎn)指令
獨占訪問指令
內(nèi)存屏蔽指令
異常處理指令
2. A64指令編碼格式
A64指令集中每條指令的寬度為32位，其中第25-28位用來識別指令的分類，如下圖所示：
A64指令集支持64位寬的數(shù)據(jù)和地址尋址，為什么指令的編碼寬度只有32位？
因為A64指令集基于寄存器加載和存儲的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計，所有的數(shù)據(jù)加載、存儲以及處理都是在通用寄存器中完成的。
ARM64一共有31個通用寄存器，即X0-X30，因此在指令編碼中使用5位寬度，這樣可以索引32個通用寄存器。
例如立即數(shù)加載指令格式：LDR <Xt> , [ <Xn|SP> ], # <simm>
第0-4位為Rt字段，用來描述目標(biāo)寄存器Xt，可以從X0-X30中選擇。
第5-9位為Rn字段，用來描述基地址寄存器Xn，可以從X0-X30中選擇。也可以選擇SP寄存器為第31個寄存器。
第12-20位為imm9字段，用于偏移量simm.
第21-29位用于指令分類。
第30-31位為size字段，當(dāng)為“11”時表示64位數(shù)據(jù)寬度，當(dāng)為“10”時表示32位。
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