实验二 ARM的无符号整数乘法
ARM无符号整数乘除法
ARM的无符号整数乘除法ARM无符号整数乘法一、实验目的掌握ARM的汇编语言程序设计方法。
二、实验原理及基本技术线路图ARM的乘法指令把一对寄存器的内容相乘，然后根据指令类型把结果累加到其它的寄存器。
长整形的“乘累加”要使用代表64位的一对寄存器，最终的结果放在一个目标寄存器或者一对寄存器中。
乘法指令的语法：MLA {<cond>}{S} Rd，Rm，Rs，Rn长整型乘法指令产生64位的结果。
由于结果太大，不能存放在一个32位寄存器，所以把结果存放在2个32位的寄存器RdLo和RdHi中。
RdLo存放低32位，RdHi存放高32位。
利用UMULL和SUMLL指令可以进行32位宽度的无符号或有符号的整数乘法运算，得到64位的结果。
在实际应用中，有许多需要长整型乘法运算的应用。
例如，处理C中long long整型算术运算等。
对于64位整数乘法运算可利用如下页图所示的扩展方法来实现。
其中：R0，R1分别存放被乘数的低32位和高32位；R2，R3分别存放乘数的低32位和高32位；128位结果由低到高依次存放在R4，R5，R6，R7中。
三、实验内容依据图2-1框图所示方法编制2个64位无符号整数乘法的程序。
四、所用仪器、材料PC一台EmbestIDE Education Edition for ARM五、实验方法、步骤●在Embest IDE环境中新建工程，编写程序；●编译成功后，连接下载进行调试。
六、实验过程原始记录(数据、图表、计算等)1. 实验A源程序：.global _start.text_start:MOV R8,#20 @低32位初始化为20MOV R9,#0 @高32位初始化为0MOV R0,R8,#1 @初始化计数器Loop:MOV R1,R9 @暂存高位值UMULL R8,R9,R0，R8×＋图2-1：2个64位无符号整数乘法的扩展方法LHL HH H LLMlLA R9,R1,R0,R9SUBS R0,R0,#1BNE loopStop:B Stop.end七、实验结果、分析和结论（误差分析与数据处理、成果总结等。
ARM的乘法与分支指令
ARM的乘法与分支指令实验目的●熟悉使用ADS开发环境。
●通过实验掌握ARM乘法与分支指令的使用方法。
实验设备●硬件：PC机。
●软件：ADS集成开发环境，Windows 2000/XP/2003。
实验原理ARM7TDMI具有三种乘法指令，分别为：▪32×32位乘法指令；▪32×32位乘加指令；实验内容1.调试测试下面指令，操作数寄存器自设初始值，每条语句写出功能注释。
MUL R1,R2,R3MULS R0,R3,R7MLA R1,R2,R3,R0UMULL R0,R4,R5,R6UMLALS R4,R5,R3,R8SMLALLES R8,R9,R7,R6SMULLNE R0,R1,R9,R02．修改下面错误的地方，每条语句写出功能注释。
MUL R15,R0,R3MLA R1 ,R1,R6UMULL R1,R15,R10,R2SMULLLE R0,R1,R0,R53. 假定R0、R1中的内容为带符号数，R2、R3中的内容为无符号数，写出指令实现以下判断：●若R3的内容超过R2的内容，则转去执行EXCEED。
CMP R3,R2BHI EXCEED●若R1的内容超过R0的内容，则转去执行EXCEED。
CMP R1,R0BGT EXCEED●若R2的内容等于零，则转去执行ZERO。
CMP R2,#0BEQ ZERO●若R0的内容和R1的内容相等，则转去执行EQU。
CMP R0,R1BEQ EQU4.读下面一段程序，试分析其功能。
EORS R4,R0,R1BPL KMOV R3,0B END0K MVN R0,R0MOV R3,R0END功能：判R0和R1中的数据是否同号，若是，则把R0中的数据取反并送到R3中，否则O →R3。
ARM的杂项指令实验目的●熟悉使用ADS开发环境。
●通过实验掌握ARM协处理与杂项指令的使用方法。
实验设备●硬件：PC机。
●软件：ADS集成开发环境，Windows 2000/XP/2003。
ARM汇编实验报告
ARM汇编实验报告一、实验目的本次实验旨在通过编写ARM汇编程序，加深对ARM架构和指令集的理解，并掌握ARM汇编程序的设计和调试技巧。
二、实验内容本次实验分为两个部分，分别是基础部分和进阶部分。
1.基础部分基础部分要求编写一个ARM汇编程序，实现输入一个整数n，并输出从1到n的所有奇数的和。
具体要求如下：（1）使用汇编语言实现。
（2）使用r0寄存器保存输入的整数n。
（3）使用r1和r2寄存器保存计算中的临时变量。
（4）使用r3寄存器保存输出的结果。
（5）使用ldr指令从内存中加载数据，str指令将数据保存到内存中。
（6）使用循环实现计算。
（7）使用swi指令终止程序。
2.进阶部分进阶部分要求实现一个排序算法，将从键盘输入的n个整数进行排序，并输出排序后的结果。
具体要求如下：（1）使用汇编语言实现。
（2）使用r0寄存器保存排序的整数个数n。
（3）使用r1寄存器保存指向数组的指针。
（4）使用r2和r3寄存器保存计算中的临时变量。
（5）使用ldr指令从内存中加载数据，str指令将数据保存到内存中。
（6）使用循环实现排序算法。
（7）使用swi指令终止程序。
三、实验步骤1.基础部分实现：（1）将输入的整数n保存到r0寄存器中。
（2）初始化r1和r3寄存器，将计算所需的临时变量置为0。
（3）使用ldr指令读取r0寄存器的值到r2寄存器。
（4）使用循环实现奇数求和的计算，将结果保存到r3寄存器。
（5）使用str指令将r3寄存器的值保存到内存中。
（6）使用swi指令终止程序。
2.进阶部分实现：（1）将输入的整数n保存到r0寄存器中。
（2）使用ldr指令将数组的首地址保存到r1寄存器。
（3）使用循环结构实现排序算法。
（4）使用str指令将排序后的结果保存到内存中。
（5）使用swi指令终止程序。
四、实验结果经过编写和调试，基础部分程序可以正确输入整数n，并输出从1到n的所有奇数的和。
进阶部分程序可以正确输入整数n，并对输入的n个整数进行排序，并输出排序后的结果。
02实验二 ARM汇编语言程序设计
实验二 ARM汇编语言程序设计一、实验目的1.了解ARM汇编语言的基本框架，学会使用ARM的汇编语言编程2.掌握ARM汇编指令二、实验设备1. EL-ARM-830教学实验箱，PentiumII以上的PC机，仿真器电缆。
2. PC操作系统WIN98或WIN2000或WINXP， ADS1.2集成开发环境，仿真器驱动程序。
三、汇编语言简介1.ARM汇编的一些简要的书写规范ARM汇编中，所有标号必须在一行的顶格书写，其后面不要添加“：”，而所有指令均不能顶格书写。
ARM汇编对标识符的大小写敏感，书写标号及指令时字母大小写要一致。
在ARM汇编中，ARM指令、伪指令、寄存器名等可以全部大写或者全部小写，但不要大小写混合使用。
注释使用“；”号，注释的内容由“；”号起到此行结束，注释可以在一行的顶格书写。
详细的汇编语句及规范请参照ARM汇编的相关书籍、文档。
2. ARM汇编语言程序的基本结构在ARM汇编语言程序中，是以程序段为单位来组织代码。
段是相对独立的指令或数据序列，具有特定的名称。
段可以分为代码段的和数据段，代码段的内容为执行代码，数据段存放代码运行时所需的数据。
一个汇编程序至少应该有一个代码段，当程序较长时，可以分割为多个代码段和数据段，多个段在程序编译链接时最终形成一个可执行文件。
可执行映像文件通常由以下几部分构成：◆一个或多个代码段，代码段为只读属性。
◆零个或多个包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。
◆零个或多个不包含初始化数据的数据段，数据段的属性为可读写。
链接器根据系统默认或用户设定的规则，将各个段安排在存储器中的相应位置。
源程序中段之间的相邻关系与执行的映象文件中的段之间的相邻关系不一定相同。
3. 简单的小例子下面是一个代码段的小例子AREA Init，CODE，READONLYENTRYLDR R0, =0x3FF5000LDR R1, 0x0fSTR R1, [R0]LDR R0, =0x3F50008LDR R1, 0x1STR R1, [R0]……END在汇编程序中，用AREA指令定义一个段，并说明定义段的相关属性，本例中定义了一个名为Init的代码段，属性为只读。
arm汇编指令乘法
arm汇编指令乘法摘要：一、引言二、ARM汇编指令简介1.ARM汇编指令基本概念2.ARM汇编指令分类三、乘法指令在ARM汇编中的表示1.立即数乘法指令2.寄存器乘法指令3.内存乘法指令四、乘法指令的执行过程1.立即数乘法指令执行过程2.寄存器乘法指令执行过程3.内存乘法指令执行过程五、乘法指令的应用实例1.立即数乘法实例2.寄存器乘法实例3.内存乘法实例六、总结正文：一、引言在ARM汇编语言中，乘法指令是用于实现两个数相乘的指令。
了解乘法指令的表示和执行过程，以及其在实际编程中的应用，对于掌握ARM汇编语言至关重要。
二、ARM汇编指令简介1.ARM汇编指令基本概念ARM汇编指令是一种低级编程语言，用于控制ARM处理器执行各种操作。
它与机器码一一对应，通过汇编器将汇编指令转换成机器码，供处理器执行。
2.ARM汇编指令分类ARM汇编指令主要分为四类：数据传送指令、算术指令、逻辑指令和程序控制指令。
其中，乘法指令属于算术指令。
三、乘法指令在ARM汇编中的表示1.立即数乘法指令立即数乘法指令用于实现一个立即数与一个寄存器或内存单元相乘。
在ARM汇编中，立即数乘法指令用“`MOV`”指令表示，例如：```MOV r0, #5 ; r0 = r0 * 5```2.寄存器乘法指令寄存器乘法指令用于实现两个寄存器相乘。
在ARM汇编中，寄存器乘法指令用“`MUL`”指令表示，例如：```MUL r1, r2 ; r0 = r1 * r2```3.内存乘法指令内存乘法指令用于实现一个寄存器与一个内存单元相乘。
在ARM汇编中，内存乘法指令用“`MOV`”和“`MUL`”指令组合表示，例如：```MOV r0, [r1] ; r0 = *r1MUL r2, r0 ; r0 = r0 * r2```四、乘法指令的执行过程1.立即数乘法指令执行过程立即数乘法指令的执行过程较为简单，汇编器在编译时会直接将立即数与寄存器或内存单元相乘，并将结果存回原寄存器或内存单元。
无符号大整数相乘优化算法及
Win32下无符号大整数相乘优化算法及其C++实现Lightning[0GiNr]1、问题的引出：两个无符号的大整数相乘是一道实践意味很浓的算法题目，这里的“无符号”(unsigned) 指的是相乘的两个数都是正数，不需要考虑符号。
由于32 位计算机没有指令支持128 及以上二进制位数的大整数的运算，所以必须自己设计算法来计算。
传统的优化算法基本上都是理论层面上的优化，即尽可能地从理论上减少乘法次数，但是往往不能达到预想的优化效果。
比方说二分法优化：将待相乘的整数M分成相等的左右两个部分M1和M2,另一个相乘整数N也同样地分成N1和N2,然后按这样的方法递归分割，直到最后的元素大小小到可以利用CPU旨令直接计算为止。
这时利用公式M*N= (M1 + M2) * (N1 + N2) = M1*N1 + M1*N2 + M2*N1 + M2*N2 结合移位运算再逐层返回得出最终结果。
显然这种算法理论性过强，一来只有当M和N为2的P次方(P为正整数)时的优化才会节省时间，而实际情况下应对随机数据时则会出现大量位移操作，速度不会得到提升；二来使用的递归算法由于调用栈和跳转指令的开销，浪费大量CPU时间；三来这种方法实际上并没有真正地减少乘法次数，因为除了最后一层递归中的乘法可以直接用CPU指令实现，其余各层的乘法由于数值较大仍得另想办法。
由此，我们须从实际出发，探索一些实用的优化方法。
本程序的测试环境为：Windows XP SP2 32bit + 512MB SDRAM + P4 1.80Ghz + VC2、朴素的算法思路：为了简易起见，我们先来设计一个朴素的算法。
使用一个DWOR类型的数组m_buffer作为缓冲区，大小为64，同时声明一个int类型的变量m_nUsed 记录当前缓冲中DWOR使用的个数(即后面所提到的“位数”)。
类的声明如下：代码清单：BigNumber.cpp#include <windows.h>#include <stdio.h>class CBigNumber{public:CBigNumber(){memset(this, 0, sizeof(*this)); m_nUsed = 1;}CBigNumber& operator = (DWORD dwData);CBigNumber& operator *= (const CBigNumber& right);int GetCount() const { return m_nUsed; }const DWORD* GetBuffer() const { return m_buffer; }protected:VOID OffsetAdd(DWORD dwData, int nOffset);int m_nUsed;DWORD m_buffer[64];};首先是赋值函数，这个函数将一个DWOR类型的整数转化到CBigNumber中。
实验二ARM汇编语言实验
x .long 0xaa88 Y .long 0x77aa z .long 0x123489ab
.text global _start _start:
MOV R0 , #0x55
实验设备： 宿主机：PC机
wait: B wait .end
目标机：IDE内置的软件模拟器
3、实验操作步骤
1）运行EmbestIDE
2）新建工作区
3）新建一个文件, 另存为以.s为扩展名的文件
4）在文件中编辑程序
5）把编辑好的源文件添加到工程中
6）设置工程属性
选择编译工具 调试配置 连接方式(SIM) 下载符号表文件 调试目标文件Fra bibliotek 下载内存地址
3、实验操作步骤
8）构建工程 可以单独编译一个文件，也可采用build实现编译、连
实验二 ARM汇编语言实验
2019/8/1
1
1 实验目的与要求 2 实验内容 3 实验操作步骤 4 测试数据与实验结果
1、实验目的与要求
目的： 1）熟练使用EmbestIDE集成开发环境。 2）基本掌握 ARM 汇编语言
要求： 1）独立完成程序设计、编码与调试 2）编写实验报告
2、实验内容
按照GNU汇编程序文件格式，用ARM汇编语言编写程序， 求三个数(x、y、z)中的最大值与最小值，分别存放在寄 存器R6、R7中。三个数用伪操作定义如下：
接一起完成。 如果编译过程出错，需要修改错误，直到构建成功。
9）调试 连接目标机 下载 运行（打开源文件、设置断点） 浏览（寄存器、内存）
ARM乘法指令
ARM乘法指令
ARM 乘法指令：一类为32 位的乘法指令，即乘法操作的结果为32 位；另一类为64 位的乘法指令，即乘法操作的结果为64 位。
（1）MUL 32 位乘法指令
MUL 提供32 位整数乘法。
如果操作数是有符号的，则可以假定结果也是有符号的。
（2）MLA 32 位带加法的乘法指令
MLA 的行为同MUL，但它把操作数3 的值加到结果上，这在求总和时有用。
（3）SMULL 64 位有符号数乘法指令
SMULL 指令实现两个32 位的有符号数的乘积，乘积结果的高32 位存放到一个32 位的寄存器＜RdHi＞中，低32 位存放到另一个32 位的寄存器（RdLo＞中，同时可以根据运算结果设置CPSR 寄存器中相应的条件标志位。
考虑指令执行的效率，指令中所有操作数都放在寄存器中。
（4）SMLAL 64 位带加法的有符号数乘法指令
SMLAL 指令将两个32 位有符号数的64 位乘积结果与＜RdLo＞和
＜RdHi＞中的64 位数相加，相加结果的高32 位存放到一个32 位的寄存器
＜RdHi）中，低32 位存放到另一个32 位的寄存器（RdLo＞中，同时可以根据运算结果设置∷CPSR 寄存器中相应的条件标志位。
（5）UMULL 64 位无符号数乘法指令
UMULL 指令实现两个32 位有符号数的乘积，乘积结果的高32 位存放到一个32 位的寄存器＜RdHi）中，乘积结果的低32 位存放到另一个32 位的寄存器（RdLo＞中，同时可以根据运算结果设置CPSR 寄存器中相应的条件标。
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实验二ARM的无符号整数乘法
一、实验目的：
掌握ARM的汇编语言程序设计方法。
二、实验原理：
ARM的乘法指令把一对寄存器的内容相乘，然后根据指令类型把结果累加到其它的寄存器。
长整形的“乘累加”要使用代表64位的一对寄存器，最终的结果放在一个目标寄存器或者一对寄存器中。
乘法指令的语法：
MLA {<cond>}{S} Rd，Rm，Rs，Rn
长整型乘法指令产生64位的结果。
由于结果太大，不能存放在一个32位寄存器，所以把结果存放在2个32位的寄存器RdLo和RdHi中。
RdLo存放低32位，RdHi存放高32位。
利用UMULL和SUMLL指令可以进行32位宽度的无符号或有符号的整数乘法运算，得到64位的结果。
在实际应用中，有许多需要长整型乘法运算的应用。
例如，处理C中long long整型算术运算等。
对于64位整数乘法运算可利用如下页图所示的扩展方法来实现。
其中：
R0，R1分别存放被乘数的低32位和高32位；
R2，R3分别存放乘数的低32位和高32位；
128位结果由低到高依次存放在R4，R5，R6，R7中。
三、实验内容：
依据图2-1框图所示方法编制2个64位无符号整数乘法的程序。
四、实验步骤：
●在Embest IDE环境中新建工程，编写程序；
●编译成功后，连接下载进行调试。
五、思考题：
考虑利用UMLAL指令（长整型乘累加）完成上述程序功能。
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图2-1： 2个64位无符号整数乘法的扩展方法
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H L
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H L
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