arm movw指令如何映射到机器代码？

Question

我目前正在尝试了解 movw 指令如何在 ARM 上工作，以便能够对库进行十六进制编辑并更改使用所述指令设置的值。

该库提供的代码如下（来自 objdump 的输出）：

[...]
29c4:   f44f 71f0   mov.w   r1, #480    ; 0x1e0
[...]

换句话说，我想做的是弄清楚 0x1e0 / 480 在“f44f 71f0”中是如何表示的。我一直在网上阅读内容，包括 http://blogs.arm.com/software-enablement/251-how-to-load-constants-in- assembly-for-arm-architecture/ 我想我明白如何movw 是否有效及其局限性；但我仍然不明白指令上显示的值如何映射到实际的二进制代码。非常感谢您能够提供有关此事的任何文件或标志：）

Answer 1

对于 ARM，指令在 ARM ARM、ARM 架构参考手册中进行了描述。转到 http://infocenter.arm.com 然后沿着左侧查找架构，然后找到您感兴趣的架构这是一个thumb2指令，所以你需要armv7-m。

这看起来是

11110i00010S11110... 

在指令中编码 T2 i 和 S 为零。 imm3 是位 12 到 14，imm8 是位 7 - 0。

0 111 0001 11110000

所以你的 imm3 是 0b111，imm8 是 0b11110000，

然后你查看拇指指令部分

i ... imm3 ... abcdefgh 中修改的立即常量，其中 abcdefgh 是 imm8 位你的 i:imm3:a 位，5 位是 0b11111

所以你在表中查找并你会看到右侧的 imm8 左移 1，

00000000 00000000 00000001 bcdefgh0
00000000 00000000 00000001 11100000

即 0x000001E0

Arm 在记录其指令方面做得非常好，比大多数都好。

Answer 2

这是MOV T2 编码（来自ARM 架构参考手册）

11110 i 0 0010 S 1111 0 imm3 rd imm8

d = UInt(Rd); 
setflags = (S == ‘1’); 
(imm32, carry) = ThumbExpandImm_C(i:imm3:imm8, APSR.C);
if d IN {13,15} then UNPREDICTABLE;

因为您的模式是

      i        S        imm3  rd   imm8
11110 1 0 0010 0 1111 0 111   0001 11110000

您有i=1, S=0, imm3=111, imm8=11110000< /code>

通过检查ThumbExpandImm_C() 的作用，您将了解这些值是如何变成 0x1e0

// ThumbExpandImm_C()
// ==================
(bits(32), bit) ThumbExpandImm_C(bits(12) imm12, bit carry_in)
if imm12<11:10> == ‘00’ then
    case imm12<9:8> of
        when ‘00’
            imm32 = ZeroExtend(imm12<7:0>, 32);
        when ‘01’
            if imm12<7:0> == ‘00000000’ then UNPREDICTABLE;
            imm32 = ‘00000000’ : imm12<7:0> : ‘00000000’ : imm12<7:0>;
        when ‘10’
            if imm12<7:0> == ‘00000000’ then UNPREDICTABLE;
            imm32 = imm12<7:0> : ‘00000000’ : imm12<7:0> : ‘00000000’;
        when ‘11’
            if imm12<7:0> == ‘00000000’ then UNPREDICTABLE;
            imm32 = imm12<7:0> : imm12<7:0> : imm12<7:0> : imm12<7:0>;
            carry_out = carry_in;
else
    unrotated_value = ZeroExtend(‘1’:imm12<6:0>, 32);                 <--- a
    (imm32, carry_out) = ROR_C(unrotated_value, UInt(imm12<11:7>));   <--- b
return (imm32, carry_out);

我们的imm12 = i:imm3:imm8 (1:111:11110000) = 1111 1111 0000
我们的值将通过 (a) 和 (b) 行，因为最高 2 位 [11,10] 是 '11'

ZeroExtend('1':imm12<6:0>, 32) 意味着您有将“1”添加到 [6..0] 位之前。因此该值变为 1:1110000 = 11110000 (a)
ROR_C(unrotated_value, UInt(imm12<11:7>)) 向右旋转 [11:7] = 11111 = 31，与向左旋转 1 相同 。 (b)

因此结果值为 1 1110 0000（a 移位 b）= 0x1e0