实验3—汇编指令调试

西安邮电大学（计算机学院）课内实验报告实验名称：汇编程序调试2专业名称：光信息科学与技术班级：1103学生姓名：李群学号（8位）：05113006指导教师：蒋励实验日期：2014年04月15日一.实验目的及实验环境⒈理解各种寻址方式。⒉巩固汇编上机过程：编辑源程序、编译、连接、调试。⒊掌握ARM乘法指令的使用方法。⒋了解子程序编写及调试。实验环境：XP2000系统，ADS1.2集成开发环境。二.实验内容⒈使用MOV和MVN指令访问ARM通用寄存器。⒉使用ADD、SUB、AND、ORR、CMP和TST等指令完成数据加减运算及逻辑运算。⒊使用MOV和ADD指令实现：R8=R3=X+Y。⒋使用MOV、MVN和SUB指令实现：R5=0x5FFFFFF8–R88。⒌使用CMP指令判断(5Y/2)(2X)，若大于，则R5=R5&0xFFFF0000，否则R5=R5|0x000000FF。⒍使用TST指令测试R5的BIT23是否为1，若是则将BIT6位清0(使用BIC指令)。⒎使用STMFD/LDMFD、MUL指令编写一个整数乘方的子程序，然后使用BL指令调用子程序计算的Xn值。三．方案设计实验步骤：⒈创建工程，添加源文件，编辑源代码启动ADS1.2,使用ARMExecutableImage工程模板建立一个工程Project3。建立汇编源文件TEST3.S，编写实验程序，然后添加到工程中。⒉链接选项配置设置工程链接地址ROBase为0x40000000,RWBase0x40003000,设置调试入口地址Imageentrypoint为0x40000000。⒊编译链接工程选择Project-〉Debug，启动AXD进行软件仿真调试。打开寄存器窗口(ProcessorRegisters)，选择Current项监视各寄存器的值。⒋调试工程单步运行程序，观察寄存器值的变化。⑴R8=R3=X+Y单步调试窗口如下图1⑵R5=0x5FFFFFF8–R8*8调试窗口：图2⒌计算Xn：①建立工程，编辑源文件启动ADS1.2，使用ARMExecutableImage工程模板建立一个工程Project4建立汇编源文件TEST4.S，编写实验程序，然后添加到工程中。②编译链接工程配置工程链接地址ROBase为0x40000000，RWBase为0x40003000。设置调试入口地址Imageentrypoint为0x40000000③调试程序选择Project-〉Debug，启动AXD进行软件仿真调试。打开寄存器窗口（ProcessorRegisters），选择Current项监视寄存器R0、R1、R13(SP)和R14（LR）的值。打开存储器观察窗口(Memory)设置观察地址为0x40003EA0，显示方式Size为32Bit，监视从0x40003F00起始的满递减堆栈区。单步运行程序，跟踪程序执行的流程，观察寄存器值的变化和堆栈区的数据变化，判断执行结果是否正确。调试程序时，更改参数X和n来测试程序，观察是否得到正确的结果。例如，先复位程序（选择File-〉ReloadCurrentImage），接着单步执行到“BLPOW”指令，在寄存器窗口中将R0和R1的值进行修改，然后继续运行程序。四．测试数据及运行结果⒈R8=R3=X+Y实验结果由图1结合程序可以得出R8=R3=11+8=19；⒉R5=0x5FFFFFF8–R8*8实验结果：R5=0x5fffff60⒊寻址方式：在程序后已注释AREATEST2_1,CODE,READONLYENTRYCODE32STARTLDRR4,=0x40003000；存储器访问地址LDRR13,=0x40003040；堆栈初始地址MOVR0,#0x0f100；立即数寻址MOVR2,#10MOVR1,R0；寄存器寻址ADDR0,R1,R2STRR0,[R4]；寄存器间接LDRR3,[R4]MOVR0,R1,LSL#1；寄存器移位STRR0,[R4,#4]；基址变址LDRR3,[R4,#4]!STMIAR4!,{R0-R3}；多寄存器寻址LDMIAR4!,{R5,R6,R7,R8}STMFDR13!,{R5,R6,R7,R8}；堆栈寻址LDMFDR13!,{R1-R4}BSTART；相对寻址END⒋使用CMP以及TST指令：在程序清单中注释XEQU11；定义X的值为11YEQU8；定义Y的值为8BIT23EQU(123)；定义BIT23的值为0x00800000AREAExample3,CODE,READONLY；声明代码段Example3ENTRY；标识程序入口CODE32；声明32位ARM指令START；使用MOV和ADD指令实现：R8=R3=X+YMOVR0,#X；X的值传入R0,X的值必须是8位图数据MOVR1,#Y；Y的值传入R0,Y的值必须是8位图数据ADDR3,R0,R1；R3=R0+R1=X+YMOVR8,R3；将R3的值传入R8；使用MOV、MVN和SUB指令实现：R5=0x5FFFFFF8–R8*8MVNR0,#0xA0000007；0xA0000007的反码为0x5FFFFFF8SUBR5,R0,R8,LSL#3；R8左移3位，结果即是R8*8；使用CMP指令判断(5*X)吗？若大于，则R5=R5&0xFFFF0000，否则R5=R5|0x000000FFMOVR0,#YADDR0,R0,R0,LSL#2；计算R0=Y+4*Y=5*YMOVR0,R0,LSR#1；计算R0=5*Y/2MOVR1,#XMOVR1,R1,LSL#1；计算R1=2*XCMPR0,R1；比较R0和R1，即(5*Y/2)(2*X)进行比较LDRHIR2,=0xFFFF0000；若(5*Y/2)(2*X)，则R2=0xFFFF0000ANDHIR5,R5,R2；若(5*Y/2)(2*X)，则R5=R5&R2ORRLSR5,R5,#0x000000ff；若(5*Y/2)=(2*X)，则R5=R5|0x000000ff；使用TST指令测试R5的BIT23是否为1，若是则将BIT6位清0(使用BIC指令)TSTR5,#BIT23BICNER5,R5,#0x00000040BSTARTEND⒌计算XnX=X*X*X*·····X，其中相乘的X的个数为n。先将X的值装入R0和R1，使用寄存器R2进行计数，循环n-1次R1，运算结果保存在R0中。（不考虑结果溢出问题）XEQU9；定义X的值为9nEQU8；定义Y的值为8AREAExample4,CODE,READONLY；声明代码段Example4ENTRY；标识程序入口CODE32；声明32位ARM指令STARTLDRSP,=0x40003F00；设置堆栈（满递减堆栈，使用STMFD/LMDFD指令）LDRR0,=XLDRR1,=nBLPOW；调用子程序POW，返回值为R0HALTBHALTPOWSTMFDSP!,{R1-R12,LR}；寄存器入栈保护MOVSR2,R1；将指数值复制到R2，并影响条件标志MOVEQR0,#1；若指数为0，则设置R0=1BEQPOW_END；若指数为0，则返回CMPR2,#1BEQPOW_END；若指数为1，则返回（此时R0没有被更改）MOVR1,R0；设置DO_MUL子程序的入口参数R0和R1SUBR2,R2,#1；计数器R2=指数值减1POW_L1BLDO_MUL；调用DO_MUL子程序，R0SUBSR2,R2,#1；每循环一次，计数器R2减1BNEPOW_L1；若计数器R2不为0，跳转到POW_L1POW_ENDLDMFDSP!,{R1-R12,PC}；寄存器出栈，返回DO_MULMULR0,R1,R0；R0MOVPC,LR；返回END五．总结本次实验主要是加深对寻址方式的使用，通过大量，较为复杂的使用，在对程序进行逻辑运算编写完调试时，观测寄存器的值的变化，以此来判断程序的逻辑是否正确，达到检验程序逻辑错误的目的。六．附录：源代码（电子版）程序在四中已经编写分析，这里就不再赘述。