汇编基础(2) -- ARM64

简介

ARM架构中，ARM64（也称为AArch64）是一种64位处理器架构，它是ARMv8指令集的一部分。与之前的32位ARM架构相比，ARM64提供了更大的寄存器容量、更广阔的地址空间和更高的计算能力。

64位版本的指令集和32位版本的指令集有一些区别，这些区别主要涉及到以下几个方面：

• 寄存器：ARM64架构提供了31个通用寄存器，每个寄存器的容量为64位。相比之下，32位ARM架构只有16个通用寄存器，每个寄存器的容量为32位。

• 操作数大小：在ARM64架构中，所有数据都是以64位的形式进行处理。相比之下，32位ARM架构只能处理32位的整数和单精度浮点数。

• 内存地址空间：在ARM64架构中，虚拟地址空间最大可达256TB，可以同时支持多达4亿个进程。相比之下，32位ARM架构只支持最大4GB的虚拟地址空间，并且最多只能支持4096个进程。

• 执行速度：由于ARM64架构的寄存器容量更大、操作数更大，所以在大多数情况下，ARM64指令集的执行速度比32位ARM指令集更快。

• 兼容性：ARM64架构与32位ARM架构不兼容，因此32位的应用程序不能在ARM64架构的处理器上直接运行。

寄存器

指令

实例分析

• 包含if语法的函数：

int ifFunction(int x, int y) {
    int result;
    if (x > y) {
        result = x + y;
    } else {
        result = x - y;
    }
    return result;
}

ifFunction:
    cmp x0, x1      // 比较 x 和 y
    ble else_label  // 如果 x <= y，跳转到 else_label 标签处
    add x0, x0, x1  // 如果 x > y，执行 x + y
    ret             // 返回结果
else_label:
    sub x0, x0, x1  // 如果 x <= y，执行 x - y
    ret             // 返回结果

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• 包含for语法的函数：

int forFunction(int n) {
    int sum = 0;
    for (int i = 1; i <= n; i++) {
        sum += i;
    }
    return sum;
}

forFunction:
    mov w1, 1       // 将 1 赋值给寄存器 w1，作为循环计数器 i 的初始值
    mov w0, 0       // 将 0 赋值给寄存器 w0，作为累加和 sum 的初始值
loop:
    add w0, w0, w1  // 累加计数器 i 的值到累加和 sum
    add w1, w1, 1   // 计数器 i 自增 1
    cmp w1, x0      // 比较计数器 i 和 n 的值
    ble loop        // 如果 i <= n，跳转到 loop 标签处继续循环
    ret             // 返回累加和 sum

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• 包含switch语法的函数：

int switchFunction(int x) {
    int result;
    switch (x) {
        case 1:
            result = 10;
            break;
        case 2:
            result = 20;
            break;
        case 3:
            result = 30;
            break;
        default:
            result = -1;
    }
    return result;
}

switchFunction:
    cmp w0, 1       // 比较寄存器 w0（x）的值与每个 case 的值
    b.eq case_1     // 如果相等，跳转到 case_1 标签处
    cmp w0, 2
    b.eq case_2
    cmp w0, 3
    b.eq case_3
    mov w0, -1      // 默认情况下，将 -1 赋值给寄存器 w0（result）
    ret
case_1:
    mov w0, 10      // 如果 x == 1，将 10 赋值给寄存器 w0（result）
    ret
case_2:
    mov w0, 20      // 如果 x == 2，将 20 赋值给寄存器 w0（result）
    ret
case_3:
    mov w0, 30      // 如果 x == 3，将 30 赋值给寄存器 w0（result）
    ret

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参考