ARM直接值编码与BIC指令

Question

我刚开始武装世界。在ARM Cortex-A系列:程序员指南(第71页)中，有一个关于BIC指令的例子：

BIC R0, R0, #0x800

根据文本，这基本上清除了R0中的第11位。我知道BIC在这里的工作方式类似于R0 = R0 & (~val) (请纠正我)。但我不明白的是，#0x800是如何被理解为- is并被翻译成1000 0000 0000的。相反，它应该按照直接编码规则分成4位:8位部分。

根据我对ARM常量编码的理解：

0x800 = 0000 1000 0000 0000

在这些比特中，我们只考虑最后12位用于编码，在这12位中，前4位决定2步的右旋转，最后8位是正确旋转的数(考虑32位)。所以在这种情况下，由于最后8个位都是零，我应该在2*8正确旋转后得到FFFF 0000。

对于上述完整的BIC指令，应将其视为：

R0 = R0 & (0000 FFFF)

我知道我错了。谁能帮我纠正一下。

Answer 1

简单地说，您没有在程序集中包含编码的文字字段，而是包含了实际想要使用的有意义的值。汇编程序的工作包括确定指定程序集的指令编码(如果有一个最好的话)。

汇编程序负责将程序集中提供的值编码到指令的文字字段中。#0x800是字面意思。作为一个汇编程序程序员，您只需要确保文字是可编码的。

这将是烦人和难以置信的错误，必须计算编码旋转。这种类型的转换是程序集和机器代码之间很大的区别。要查看实际生成的文字字段，请查看组装后的结果。

这也导致了一些ISAs中的程序集和机器代码之间的一些非1到1的关系。

值0x800直接是0b1000_0000_0000。

拼装

BIC R0, R0, #0x800

给我

02 0B C0 E3

所以Operand2字段是0xB02。这意味着直接的是0x02，旋转是0xB。取0x00000002，通过2 * 0xB旋转，得到期望的0x800。

Answer 2

你自己试试就行了。

.syntax unified

bic r0,r0,#0x800
.thumb
bic r0,r0,#0x800

Disassembly of section .text:

00000000 <.text>:
   0:   e3c00b02    bic r0, r0, #2048   ; 0x800
   4:   f420 6000   bic.w   r0, r0, #2048   ; 0x800

A1编码

e3c00b02

101100000010 (b02)
1011 00000010

将位模式00000010右移11*2位，与左10位置相同

00000010 0000000000
000000100000000000
000000 1000 0000 0000
0x800

T1编码

f420 6000
1111010000100000 0110000000000000
xxxxx1xxxxxxxxxx x110xxxx00000000

11100 0000000
11100 abcdefg

1bcdefg0 shifted left 3

1abc defg 0000
1000 0000 0000 
0x800

在ARM文档中都有清楚的描述。指令指向文档( ARM )的一部分，该部分显示直接位的编码。这不是mips，这是ARM；它不一定直接映射到指令中，ARM因其桶形移位器而闻名。

我避免使用ARM的一个文档(类型)是程序员指南，它不是他们更好的文档之一。

您需要有关核心的技术参考手册(ARM TRM)和该核心中的体系结构的架构参考手册( ARM ) (本例中为armv7 7-ar)。

对于ARM (现在缺少一个更好的术语的aarch32)来说，有8个重要的比特可以被平数地移动，所以

bic r0,r0,#0x102

100000010 (0x102)
10000001 (0x81)

不管用

so.s:2: Error: invalid constant (102) after fixup

但

bic r0,r0,#0x204

30 (0x81 >> 30)

大拇指

bic r0,r0,#0x00220022

很好，但对手臂来说不是

so.s:3: Error: invalid constant (220022) after fixup

只需阅读ARM的文档，就可以清楚地描述。