arm匯編立即數(shù)有效位數(shù)判斷

首先從ARM指令系統(tǒng)的語法格式說起。

一條ARM指令語法格式分為如下幾個(gè)部分：

{}{S} ,{,}

其中，<>內(nèi)的項(xiàng)是必須的，{}內(nèi)的項(xiàng)是可選的，如是指令助記符，是必須的，而{}為指令執(zhí)行條件，是可選的，如果不寫則使用默認(rèn)條件AL(無條件執(zhí)行)。

Opcode指令助記符，如LDR，STR等

Cond執(zhí)行條件，如EQ，NE等

S是否影響CPSR寄存器的值，書寫時(shí)影響CPSR，否則不影響

Rd目標(biāo)寄存器

Rn第一個(gè)操作數(shù)的寄存器

shifter_operand第二個(gè)操作數(shù)

其指令編碼格式如下：

當(dāng)?shù)? 個(gè)操作數(shù)的形式為：＃immed_8r常數(shù)表達(dá)式時(shí)“該常數(shù)必須對(duì)應(yīng)8位位圖，即常數(shù)是由一個(gè)8位的常數(shù)循環(huán)移位偶數(shù)位得到的。”

其意思是這樣：

＃immed_8r在芯片處理時(shí)表示一個(gè)32位數(shù)，但是它是由一個(gè)8位數(shù)（比如：01011010，即0x5A）通過循環(huán)移位偶數(shù)位得到（1000 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0110，就是0x5A通過循環(huán)右移2位（偶數(shù)位）的到的）。

而1010 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0110，就不符合這樣的規(guī)定，編譯時(shí)一定出錯(cuò)。因?yàn)槟憧赡芡ㄟ^將1011 0101循環(huán)右移位得到它，但是不可能通過循環(huán)移位偶數(shù)位得到。1011 0000 0000 0000 0000 0000 0001 0110，也不符合這樣的規(guī)定，很明顯：1 0110 1011 有9位。

為什么要有這樣的規(guī)定？

要從指令編碼格式來解釋（這就是我為什么一開始講的是指令編碼格式），仔細(xì)看表格中的shifter_operand所占的位數(shù)：12位。要用一個(gè)12位的編碼來表示任意的32位數(shù)是絕對(duì)不可能的（12位數(shù)有2^12種可能，而32位數(shù)有2^32種）。

但是又要用12位的編碼來表示32位數(shù)，怎么辦？

只有在表示數(shù)的數(shù)量上做限制。通過編碼來實(shí)現(xiàn)用12位的編碼來表示32位數(shù)。

在12位的shifter_operand中：8位存數(shù)據(jù)，4位存移位的次數(shù)。

8位存數(shù)據(jù)：解釋了“該常數(shù)必須對(duì)應(yīng)8位位圖”。

4位存移位的次數(shù)：解釋了為什么只能移偶數(shù)位。4位只有16種可能值，而32位數(shù)可以循環(huán)移位32次（32種可能），那就只好限制：只能移偶數(shù)位（兩位兩位地移，好像一個(gè)16位數(shù)在移位，16種移位可能）。這樣就解決了能表示的情況是實(shí)際情況一半的矛盾。

所以對(duì)＃immed_8r常數(shù)表達(dá)式的限制是解決指令編碼的第二個(gè)操作數(shù)位數(shù)不足以表示32位操作數(shù)的無奈之舉，但在我看來：這個(gè)可以說是聰明的做法。因?yàn)槿绻苯佑?2位數(shù)來表示32位操作數(shù)，只能表示0 到（2^12-1）。大于(2^12-1)的數(shù)就沒辦法表示了。而且細(xì)細(xì)想來“8位存數(shù)據(jù)，4位存移位的次數(shù)”，應(yīng)該是最好的組合了（我并未想過所有的組合，只是順便試了幾個(gè)）。

ARM指令第二操作數(shù)#immed_8r詳解

大多數(shù)ARM通用數(shù)據(jù)處理指令有一個(gè)靈活的第2操作數(shù)(flexible second operand),這里這解釋一下其中的一種格式，#immed_8r常量的表達(dá)式。常量必須對(duì)應(yīng)于8位位圖(pattern)。該位圖在32位字中，被循環(huán)移位偶數(shù)位(0,2,4,...28,30)。合法常量0xff,0xff000,0xf000000f。非法常量：0x101,0xff04

ARM 在32位模式下，一條指令長(zhǎng)度為32位，在上述數(shù)據(jù)處理指令中，操作數(shù)2為12位。所以像0x7f02這樣的數(shù)，要兩條指令才能完成。

MOVR3, #0x7F00；E3 A0 3C 7F 該指令自己完成0x7f移位

ORRR1, R3, #2

所以直接是找不到0x7f02的

關(guān)于循環(huán)移位，其實(shí)arm中只有循環(huán)右移（ROR）。0x7f到0x7f00是通過循環(huán)右移24次才實(shí)現(xiàn)的，這里每次移動(dòng)2位所以是12次（0xc）