assembly - 对于已知常量 AND 掩码，仅使用移位和旋转进行逻辑 AND

Question

我想仅用移位和旋转指令替换以下指令集中(在汇编 MIPS 中)中的“AND”，显然对于任何单词都有相同的结果

.text
main:
        la $a0,input            
        lw $t1,0($a0)           
        li $t0,0xFFF00FFF   #mask
        and $t2,$t1,$t0     
        li $v0,10
        syscall
        .data
input:  .word 0x12345678

我知道对于这个特殊的面具，答案如下:

ror $t2, $t1, 9
srl $t2, $t2, 17
ror $t2, $t2, 6

我想知道上面的类次/轮换是如何计算的。

二进制输出为:

input : 00010010001101000101011001111000 ($t1)
mask  : 11111100000000000000000111111111 ($t0)

output: 00010000000000000000000001111000 ($t2)

Answer 1

您正在利用这样一个事实:移位(逻辑)将移入 0 位并丢弃移出的位，而旋转将保留所有位，将移出的位带回另一端。因此，常量 AND 掩码将变成掩码中每个 0 范围的移位和每个 1 范围的旋转，总移位/旋转计数为 32。

要计算移位/旋转，您只需找到掩码中所有 0 或 1 的范围，然后按该量进行移位或旋转。您可以从掩模的底部开始(使用 ror/srl)或从掩模的顶部开始(使用 rol/sll)

因此，对于掩码 0xfff00fff，从底部开始，有 12 个 1，然后是 8 个 0，然后是 12 个 1，给出

ror $t2, $t1, 12
srl $t2, $t2, 8
ror $t2, $t2, 12

对于具有交替位(例如 0x55555555)的掩码的最坏情况，最终会总共进行 32 次(交替)移位和旋转，每次移位和旋转 1 位。