ARM体系现在已经有9个版本了，不同体系指令集架构(ISA)和ABI有区别，但一般是向前兼容的，现在网上和书上的资料大多是指第6版ARMv6，本文暂时也只记录ARMv6，之后再慢慢升级。

在此要说一下当前主流应该是ARMv8，在位数上它扩充到了64位，新的指令集叫AArch64，而兼容ARMv7的指令集叫AArch32，再旧的是A32，也是此处介绍ARM32的内容。

工作状态

Arm状态和Thumb状态，前者使用4字节定长指令，后者使用2字节定长指令，重置或异常时恢复为ARM状态，可通过BX/BLX指令转换状态，当目标地址的低位为0时表示转换到thumb状态，否则为arm状态，返回时根据LR恢复状态，在插桩时特别要小心这一点，可通过指令长度确定目标片段的代码类型。

工作模式

这里的工作模式是指当前运行的级别，在ARMv6下有如下七种：

(在后来的版本中又增加了3种之后再补充。)

寄存器

一般只提Arm有37个可见的寄存器，但在某一时刻只有部分寄存器能使用，如下所示不同的模式可见的寄存器差不多，但是对应的物理寄存器不一定一致，例如User和Supervisor模式下的R0-R12指向同样的物理寄存器，而R13和R14在两种模式下实际对应的物理寄存器并不一致，所以一般我们在代码中只能看到10多个寄存器，而实际上有30多个：

在这里面CPSR也是按位表示一些状态，它的结构如下(新版会使用更多位)：

一般在指令集手册里它们叫ArmRegister，除此之外还有很多不可见的寄存器(我猜的)和协处理器，协处理器用于处理特殊任务，如多媒体任务，算数任务，加解密任务等，它只会执行和它功能相关的指令而忽略其他指令。

指令

本段记录的是ARM指令，Thumb指令以后有需要再补充。ARM指令有如下特点：

1. 几乎所有指令都有4位共16种条件标志位，当使用时表示满足条件才执行指令，在汇编上以两个字符的助记符表示
2. 很多指令助记符通过S表示该操作会影响程序状态字

注：下面的翻译并不一定正确，我只是为了好记！

寻址方式

1.立即数寻址：

ADD R0, R0, #0x10       ; R0=R0+0x10，立即数以#开头

2.寄存器寻址：

ADD R0, R1, R2          ; R0=R1+R2

3.寄存器间接寻址：

ADD R0, R1, [R2]        ; R0=R1+[R2]

4.基址变址寻址：

ADD R0, [R1, #4]        ;   R0=[R1+4]
ADD R0, [R1, #4]!       ; R0=[R1+4],R1+=4
ADD R0, [R1], #4        ; R0=[R1], R1+=4
ADD R0, [R1, R2]        ;   R0=[R1+R2]

5.多寄存器寻址：

LDMIA R0, {R1, R2, R3, R4}  ; R1=[R0],R2=[R0+4]...

这里的后缀有如下四种，用于表示每执行一个寄存器复制操作后原地址如何变化：

6.相对寻址：

BL main                         ; call main

7.堆栈寻址：

LDMFD SP!, {R1, R2, R3}; R1=[SP], SP-=4, R2=[SP], SP-=4, R3=[SP], SP-=4

这里的后缀有如下四种，用于表示当前栈指针所指位置是否存放了元素(如若指向的是最后压入的元素则为满栈)以及栈的增长方向(如递减表示由高地址到低地址增长)：

伪指令

伪指令是针对汇编器的，又汇编器转换成某特定结构，因此它大多和架构无关(但也有.thumb这种是特定于架构的)，比如在GCC上那些伪指令在ARM上也能用，因此这里只记录一些在在IDA里常看到的：

调用约定

在ARM中还有个概念易于和ISA混淆，且和ISA密切相关，那就是ABI，ARM支持多种ABI，移动和嵌入式上常见的是EABI，不过这不重要，我们需要关注的是ABI里的调用约定，这里面常用的调用约定是AAPCS(Procedure Call Standard for the Arm Architecture)和AAPCS64，它们分别对应32位和64位，这里介绍前者，在官方文档的调用约定里它的字表示32字节，太奇怪了，它应该叫双字！！！它的寄存器使用如下：

而它的栈使用满递减栈，使用时必须4字节对齐，关于字节序arm似乎可以采取大端和小端但默认是小端，根据官方文档可通过一个配置引脚修改，这是ABI的内容，现在一般遇到的其实都是小端序。

参考

1. Whirlwind Tour of ARM Assembly
2. arm-directives-reference
3. ARM and Thumb Instructions
4. 《Android 系统安全和反编译实战》-- 刘云[著];朱桂英[著]
5. 《ARM处理器开发详解：基于ARM Cortex-A9处理器的开发设计》-- 秦山虎[著];刘洪涛[著]