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2-1、處理器執行模式

使用者模式(usr)：ARM處理器正常的程式執行狀態。 快速中斷模式(fiq)：用於高速資料傳輸或通道處理。 外部中斷模式(irq)：用於通用的中斷處理。 管理模式(svc)：作業系統使用的保護模式。 資料訪問中止模式(abt)：當資料或指令預取終止時進入該模式，可用於虛擬儲存及儲存保護。 未定義指令中止模式(und)：

ARM 處理器模式的執行模式可以通過軟體改變。此外，當特定的異常出現時，進入相應的異常模式。除使用者模式外，其他6種模式統稱"特權模式"。在這些模式下程式可以自由地方問系統資源和改變處理器模式。

異常模式：在特權模式中，除系統模式之外的其餘 5 種稱為異常模式。除了可以通過程式切換進入外，也可以由特定的異常進入，當特定的異常出現時，處理器進入相應的模式，每種異常模式都有一些獨立的暫存器，以避免異常退出時使用者模式的狀態不可靠。

使用者和系統模式：這兩種模式都不能由異常進入，而且他們使用完全相同的暫存器組。系統模式是特權模式，不受使用者模式的限制。作業系統在該模式下訪問使用者模式的暫存器就比較方便。

處理器的各種工作模式由當前程式狀態暫存器 CPSR 的低 5 位 M[4:0]決定。

字(Word)：在 ARM 體系結構中，字的長度為 32 位。 半字(Half-Word)：在 ARM 體系結構中，半字的長度為 16 位。 位元組(Byte)：在 ARM 體系結構中，位元組的長度為 8 位。

2-2、使用者模式下的暫存器分佈

注：不同的應用場景下（或不同的文獻中，暫存器表述不完全相同）

通用暫存器

專用暫存器

狀態暫存器

條件標誌碼：該值的內容可被算術或邏輯運算的結果所改變，並且可以決定某條指令是否被執行

2-3、ARM和Thumb

ARM(32位指令)：處理器執行32位的字對齊的ARM指令。 Thumb(16位指令)：處理器執行16位的字對齊的Thumb指令。用於ARMv6和更早的版本。 Thumb-2(16位和32位指令)：對Thumb的擴充套件，添加了更多指令並允許它們為16位或32位寬(ARMv6T2，ARMv7)。 ThumbEE：在Thumb-2基礎上包含了針對動態程式碼生成(程式碼在執行前或執行期間編譯程式碼)的一些變更和補充。 32位ARM和Thumb指令：32位Thumb指令具有.w字尾。

可以在ARM和Thumb兩種狀態之間切換。

2-4、ARM指令

<opcode> {condition} {S} {Rd}, Operand1, Operand2
-----------------------------------------------------------------------
<opcode>        //操作碼，如ADD表示算術加操作指令
{condition}     //條件與，決定指令執行的條件
{S}             //決定指令執行是否影響CPRS暫存器的值
{Rd}            //目的暫存器，儲存指令計算結果
Operand1        //第一個運算元，可以是一個暫存器或一個立即數
Operand2        //第二個(可變)運算元

一個簡單的ARM組合語言結構。Android軟體安全與逆向分析P166

標號 指令或偽指令     ;註釋
------------------------------------------------------------------------
.arch armv4t                   ;處理器架構為ARMv4
.file "hello.c"                ;程式原始檔名稱
.section.rodata                ;以"."開頭的是偽指令，與編譯器相關，與平臺無關
.align 2                       ;2^2，即4位元組對齊
.LC0:                          ;程式標號0
.ascii "hello world!\000"      ;定義hello world字串
.global main                   ;宣告main
.type main, %function          ;宣告main為一個函式

main:
	@args = 0, pretend = 1     ;@標誌註釋，由編譯器新增
	stmfd sp!, {fp, lr}        ;main函式中的具體邏輯
	add fp, sp, #4
.L4:                           ;程式標號4
.word .LC0
.size main, .-main
	.ident "GCC: (ctng-1.6.1) 4.4.3"    ;編譯器標識

2-5、ARM指令的定址方式

1、立即定址：運算元本身包含在指令中

MOV R0, #1314              //後面是立即數(常數)以#號作為字首

2、暫存器定址：暫存器中的數值作為運算元

MOV R0, R1                 //都為暫存器

3、暫存器間接定址：暫存器中的值作為地址，再通過這個地址去取得運算元

LDR R0, [R1]               //後面是地址指標，在中括號中

4、基址變址定址：將暫存器中的值與指令中給出的地址偏移量相加，從而得到一個新的地址，再通過這個地址去取得運算元

LDR R0, [R1, #-4]         //後面是地址指標，中括號中為立即定址

5、多暫存器定址：可以一次完成多個暫存器值的傳送

LDMIA R0, {R1,R2,R3 }     //R1 <- [R0]; R2 <- [R0+4]; R3 <- [R0+8];

6、相對定址：在暫存器定址得到運算元後再進行移位操作，得到最終的運算元

MOV R0,R2,LSL #3          //R2左移3位，結果賦給R0

7、堆疊定址：先進後出方式，使用堆疊指標指示當前操作位置，堆疊指標總是指向棧頂

STMFD SP!, {R1-R7, LR}   //將R1-R7,LR壓入堆疊。滿遞減堆疊 

2-6、識別ARM彙編中的C/C++邏輯

1、識別if-else判斷邏輯

CMP R0, R1       ;比較R0與R1兩個暫存器的值，類似：if (R0>=R1)
BGE loc_C66      ;如果不等於，條件不成立邏輯，則跳轉到loc_C66指令塊
ADDS R0,#1       ;條件成立邏輯
B loc_C68        ;跳出判斷操作，繼續執行loc_C68指令塊

2、識別while-do迴圈邏輯

loc_C76          ;loc_C76程式碼塊
ADDS R0, #1      ;自增長邏輯，即R0++
loc_C78          ;loc_C78程式碼塊
CMP R0, #9       ;比較R0與9，即if (R0<10)
BLE loc_C76      ;如果條件成立，跳轉到loc_C76指令塊處

2-7、C語言和ARM語言的相互呼叫

1、彙編程式訪問 C 語言全域性變數

全域性變數只能通過地址間接呼叫，為了訪問C語言中全域性變數，首先要通過extern偽指令引入全域性變數，然後將其地址裝入暫存器中。

對於 unsigned char 型別，使用 LDRB/STRB 訪問； 對於 unsigned short 型別，使用 LDRH/STRH 訪問； 對於 unsigned int 型別，使用 LDR/STR 訪問； 對於 char 型別，使用 LDRSB/STRSB 訪問； 對於 short 型別，使用 LDRSH/STRSH 訪問；

舉例：

.text
.global asmsubroutine
.extern globvar
asmsubroutine：
LDR R1,=globvarLDR R0,[R1]
ADD R0,R0,#2
STR R0,[R1]
MOV PC,LR
.end

2、C 程式調用匯程式設計序

C程式調用匯程式設計序首先通過extern宣告要呼叫的彙編程式模組，宣告中形參個數要與彙編程式模組中需要的變數個數一致，且引數傳遞要滿足ATPCS規則，然後在C程式中呼叫。

例子：

#include<stdio.h>

extern void *strcopy(char*d,char*s);       //模組宣告
int main()
{
	char*srcstr="first";
	char*dststr="second";
	strcopy(dststr,srcstr);               //彙編模組呼叫；
}
.text
.global strcopy
Strcopy:
LDRB R2,[R1],#1
STRB R2,[R0],#1
CMP R2,#0
BNE Sstcopy
MOV PC,LR
.end