Arm汇编指令的基本结构
Arm汇编指令由若干个字段组成,每个字段都有其特定的作用。Arm指令的基本结构是四段式的,分别是:条件码、操作码、寄存器或立即数、操作数或偏移量。其中,条件码是可选的,操作码是必需的,寄存器或立即数和操作数或偏移量可能是可选的,具体根据指令类型而定。
例如,MOV指令的结构是:
MNEMONIC{}{S} ,
其中,
MNEMONIC
表示该指令的操作码部分{<CONDITION>}
是可选项,用来指定指令执行的条件{S}
也是可选项,用来指定是否更新标志寄存器<Rd>
表示目的寄存器,即要将操作数存储到哪个寄存器中<Operand2>
是操作数,表示要移动的数据或移位操作等等
将Arm汇编指令转换为二进制指令的方法
将Arm汇编指令转换为二进制指令的方法主要包括两个步骤:首先需要将每个字段的含义解析并转换成二进制码,然后将所有字段的二进制串拼接起来,形成整个指令的二进制串。
以MOV指令为例,详细说明转换过程:
- CONDITION:如果该字段存在,则将其转换为二进制码,共有16种可能,每种情况分别对应一个四位的二进制串,如果条件码不存在,则默认为无条件执行,即转换为"1110"。
- MNEMONIC:指令操作码,每个操作码都有其对应的二进制表示码。
- S:如果该字段存在,则将其转化为"1",否则为"0"。
- <Rd>:寄存器编号,将寄存器编号转换为4位二进制数并填入指令对应的位置。
- <Operand2>:操作数,主要有三种情况,分别是立即数、寄存器、和寄存器+偏移量。具体转换方式如下:
- 立即数:将立即数的二进制码填入指令的对应位置。
- 寄存器:将寄存器编号转换为三位二进制数并填入指令的对应位置。如,R1的二进制表示为"001"。
- 寄存器+偏移量:同样是将寄存器编号转换为三位二进制数并填入指令位置,接着将偏移量的二进制码填入对应位置。偏移量一般是8位或12位,具体根据运算需要而定。
转换过程中需要注意的问题
在将Arm汇编指令转化为二进制指令的过程中,需要注意以下几点:
- 寄存器编号:Arm处理器有16个寄存器,分别是R0-R15,需要将其对应的编号转换为二进制数填入指令的对应位置。
- 立即数:立即数的范围是0-255,占用8位二进制码,如果立即数的值超过255,则不能直接使用立即数作为操作数,需要使用寄存器+偏移量的方式处理。
- 条件码:如果指令没有指定条件码,则默认为"1110",即无条件执行。
- 指令长度:Arm指令一般长32位,但有时也会存在16位、8位指令,这需要特殊处理。
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