linux - 解释基本的 ARM 指令

Question

我有几个问题，其中一个是:

Which of these ARM instructions clears register r5, so that all of it's bits are set to ’0’?

and r5, r5, #0
eor r5, r5, r5
lsr r5, #32
sub r5, r5, r5

根据我的理解，sub r5, r5, r5 清除寄存器，因为它从自身中减去数字。 and 和 eor 显然看起来不对。

lsr r5, #32 是否也清除寄存器？它将 r5 寄存器移动 32 位，对吗？因此，该指令如果清除寄存器也是有意义的。

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与此相关，我还需要解读这段代码:

What is the relationship between the contents of register r0 and register r1 when the following sequence of ARM instructions is executed?

    mov r0, #12
    mov r1, #1
start:
    cmp r0, #0
    ble end
    mul r1, r0, r1
    sub r0, r0, #1
    b start
end:

我不完全确定 cmp r0, #0 做了什么，以及它最终是否改变了 r0 的值。我知道它比较值。

因此，根据我的理解，运行此代码后，mul r1, r0, r1 表示 r1 设置为等于 12，即 1 * 12 = 12(如果 cmp r0, #0不影响 r0 的值，我不知道)。

因此，r1 设置为 12 - 1 = 11。

任何人都可以澄清在运行此代码后我是否获得了 r0 (12) 和 r1 (11) 的正确值，以及 cmp r0, #0 和 ble end 在这里做什么以及它如何影响寄存器 r0(如果有的话)？

Answer 1

第一部分:

Which of these ARM instructions clears register r5, so that all of its bits are set to ’0’?

全部!

and r5, r5, #0

这相当于 r5 = r5 & 0，将所有位与零相与将清除寄存器。

eor r5, r5, r5

这是 r5 = r5 ^ r5，“异或”运算。与自身进行异或也会得到零，因为 1 ^ 1 也是 0。

lsr r5, #32

正如您提到的，将所有 32 位右移会将它们全部清零。 ARM specification甚至对 LSR 说:

if the shift is 32, Rd is cleared, and the last bit shifted out remains in the C flag

sub r5, r5, r5

同样，r5 = r5 - r5 会将其清零。

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第二部分的代码是这样做的(在 C 代码中):

int r0 = 12;
int r1 = 1;
while (r0 > 0)
    r1 *= r0--;

因此，在循环结束时，r1 会将数字 12、11、10... 的乘积降为 1。换句话说，这是计算 r0 的阶乘并将其存储在 r1 上。

cmp 指令只是将 r0 与常量 0 进行比较并设置标志，以便 ble(如果小于或等于则分支)可以对其执行操作. cmp 指令不修改其操作数。两条指令一起可以读作:

if (r0 <= 0)
    goto end;