對ARM數據處理指令中#immed_8r的理解
加入技術交流群
見書中有如下描述“大多數ARM通用數據處理指令有一個靈活的第二操作數（flexible second operand）。”其中的#immed_8r的第二操作數形式讓我百思不得其解。查到ZLG的課件（感謝）有如下圖表：
#immed_8r這個立即數的要求是滿足如上8位位圖，即兩點要求：
1·能用長度為8位的框框將這個數框起來。
錯誤示范：先假設#immed_8r值為0x101(00000000 00000000 00000001 00000001)紅色加粗部分為9位，無法滿足此要求，編譯會出錯。
2·這個數必須能由一個8位的常數循環右移偶數次得到。
錯誤示范：設#immed_8r值為0x102（00000000 00000000 00000001 00000010）假如把紅色加粗部分看做8位常數框（滿足要求1）。可以看出，這是經過奇數次循環右移得到的結果，不滿足要求2。
0x102（00000000 00000000 00000001 00000010）假如試圖滿足要求2，以紅色加粗部分看做是由原常數循環右移0次（0、2、4、……、30都是偶數次，后面將解釋）得到，則會不滿足要求1（9位）。所以編譯也會報錯。
上面的要求使得#immed_8r不能直接取遍32位所有數（是不是ARM的所有立即數都有這個要求嗎？對寄存器的立即數操作呢？后來（11.11.16）學習到：偽指令LDR{cond} register,=[expr | label-expr]貌似能夠存入任意32位數，但是具體限制又是什么呢？），為什么不能一步到位，下面根據參考的博文來分析：
ARM的數據處理指令語法通常為（以AND、ORR、EOR、BIC為例）：op {cond}{S} Rd,Rn{,Operand2}
但其實它的ARM的指令編碼如下：
其中[7:0]位就是要求8位的原因，留給立即數數值的位數只有8位。
而[11:8]位rotate是循環（右移）次數，是4位的。
我設想可能設計者是這樣考慮的：就算12個位全部用來存立即數，也只能表示2^12次個數，和2^32次個數相差很遠。于是使用循環（右移）次數標記來與8位立即數組合。
但假如每+1，只右移1位的話，全部加滿也才右移了2^4=16位（0~15）。所以設定每+1標記，循環右移2位，這樣就能移遍32位（0~15 X 2）。
即便是這樣，也不能表示完2^32個值，就如同上面的錯誤示范的數是不符合要求的。這就有了bootload中這樣的語句（我復制的是6410的，書是ARM7的，看來學這點一直沒變）：
組合起來，才能表示#0xffff（指令還沒學完……只能說到這里）
ARM門檻高，知識點多而且細……大家繼續努力吧~！
評論