在基于Android以及Jetson TK平台上如何写32位的Thumb-2指令

一时失言乱红尘 2022-06-15 04:14 25阅读 0赞

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由于Android以及Jetson TK的编译工具链中的汇编器仍然不支持大部分的32位Thumb-2指令，比如add.w，因此我们只能通过手工写机器指令码来实现想要的指令。下面我将简单地介绍如何在ARM GCC汇编器中手工去写机器指令码。

对于GCC或Clang的汇编器，我们使用.long或.short来写机器指令码。.long直接插入在指令汇编中，表示一个四字节的整型数据；.short直接插入在汇编中，表示一个双字节的整型数据。

然后，我们举一个add.w指令的例子，由于Android NDK r9d以及当前的Jetson TK1都不支持该指令的汇编。我们先看一下ARM官方对此指令编码的描述：

![262245590572758.png][]

上图中我们可以看到add.w指令有两个双字节构成。而左边的16位放在低地址；而右边的16位放在高地址。这么做的好处是，处理器的译码器（decoder）在Thumb模式下总是从低双字节到高双字节进行解析，而左边的16位编码包含了Thumb指令类别，从而使得译码器可以知道是否当前指令是一条完整的指令，因为Thumb-2有32位宽和16位宽两种形式的指令类别。因此，如果我们要写：

add.w     r0, r0, r1, LSL \#1

那么我们就要这么写机器指令码：

.long 0x0041eb00

或者是：

.short 0xeb00

.short 0x0041

这里，imm3与imm2合并成一个5位的移位立即数；两个比特位的type形式如下：

00: LSL（逻辑左移）

01: LSR（逻辑右移）

10: ASR（算术左移）

11: 若5位立即数为00000，那么为RRX（带进位标志的循环右移一位）；否则为ROR（循环右移）

下面举一个稍微完整的例子：

![复制代码][copycode.gif]

.text
    .align 4
    
    .globl MyASMTest
    
    .thumb
    
    .thumb_func
    MyASMTest:
    
        // add.w        r0, r0, r1, LSL #1
        .long 0x0041eb00
    
        // equivalent
        .short 0xeb00
        .short 0x0041
    
        adr     r1, MyARMTest
        bx        r1
    
    .arm
    
    MyARMTest:
    
        movw    r12, #0
        add     r0, r0, r12
        bx      lr

![复制代码][copycode.gif]

然后，我们可以在C语言中做如下调用：

![复制代码][copycode.gif]

#include <stdio.h>
    
    extern int MyASMTest(int, int);
    
    int main(void)
    {
        int result = MyASMTest(10, 20);
        printf("The result is: %d\n", result);
    }
    
    // 最终输出90

![复制代码][copycode.gif]

经过Google工程师的提醒，对于ARM GCC的汇编器，在汇编文件最上面加入.syntax unified之后，Thumb-2 T3 encoding汇编也能正常使用了，比如：

![复制代码][copycode.gif]

.syntax unified
    .text
    .align 4
    .globl helloThumb
    
    .thumb
    .thumb_func
    helloThumb:
    
        add.w    r0, r0, r1, lsl #2
        bx        lr

![复制代码][copycode.gif]

以上汇编能顺利通过。

转载地址：

http://www.cnblogs.com/zenny-chen/p/3870048.html

[262245590572758.png]: /images/20220615/50db859ae2b444b484ce56bb1e4de631.png
[copycode.gif]: /images/20220615/6979ddee5556436fab6b2d18f7dff56e.png