gcc为什么对f(1199)和f(1200)作了不同的编译？

Question

是什么原因导致GCC 7.2.1在ARM上对某些常量使用内存负载(lr)，在其他情况下使用即时(mov)？具体而言，我看到以下情况：

GCC 7.2.1为ARM编写了如下代码：

extern void abc(int);
int test() { abc(1199); return 0; }

…关于这一点：

test():
  push {r4, lr}
  ldr r0, .L4  // ??!
  bl abc(int)
  mov r0, #0
  pop {r4, lr}
  bx lr
.L4:
  .word 1199

这是：

extern void abc(int);
int test() { abc(1200); return 0; }

…关于这一点：

test():
  push {r4, lr}
  mov r0, #1200  // OK
  bl abc(int)
  mov r0, #0
  pop {r4, lr}
  bx lr

起初，我预计1200将是某种独特的截止点，但在1024 (1024产生一个mov r0, #1024，而1025使用ldr)和其他值时，还有其他类似的截断。

为什么GCC要用内存中的负载来获取常量，而不是直接使用？

Answer 1

这与在ARM指令集中编码常量操作数的方式有关。它们被编码为(无符号)8位常量与4位旋转场相结合-- 8位值将被旋转2倍于该4位字段中的值。因此，任何适合这种形式的值都可以用作常量参数。

常数1200是10010110000的二进制，所以它可以编码为8位常数01001011与旋转4。

常量1199为10010101111二进制，因此无法将其放入ARM常量操作数中。