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我一直在尝试使用此页面以及其他各种指南来弄清楚如何将非常简单的 ARM 指令表示为二进制和十六进制。对我来说这似乎应该是一个简单的过程，但我仍然不明白。这里有几个例子。

基本 NOP：

       what goes here?          what goes here?
             _↓_                  _____↓____
            |   |                |          |
mov r0, r0 ; ????00?1101?????????????????????
                         |__||__|
                          ↑    ↑
                 how do I express registers?

其他人的基本问题相同。

比较两个寄存器：

cmp r1, r0

添加立即数到寄存器值：

add r0, #0x1a

所有这些在线教程都很好地描述了如何使用这些指令，但没有一个我能够真正找到如何将 ARM 指令转换为二进制/十六进制/机器代码的方法。

在此先感谢您的帮助。

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3 回答 3

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以下是数据处理指令的编码方式：

ARM数据处理指令

您的该页面中有条件代码表。寄存器是通过 编码0000的1111。

您的所有示例都属于同一类别。图片是从我的硬盘上的一些文件中提取的，但我也设法通过google找到它。对这些指令进行编码是一项乏味的工作。

所以，mov r0, r0应该是这样的：

1110 00 0 0 1101 0000 0000 00000000

我将 Rn 设为 0，因为它实际上并不适用于MOV. 在 的情况下CMP，我相信，S总是 1。

于 2012-08-02T22:02:55.870 回答
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首先，您需要 infocenter.arm.com 上的 ARM 架构参考手册 (ARM ARM)，参考手册，获取最旧的（armv5 或其他）。指令集在那里定义良好。

其次，你为什么不组装一些指令，看看会发生什么？

;@test.s
cmp r1, r0
add r0, #0x1a

无论您拥有什么交叉汇编器（请参阅构建 gcc 目录中的http://github.com/dwelch67/raspberrypi以获取脚本，只需在该脚本中通过 binutils 运行）

arm-none-linux-gnueabi-as test.s  -o test.o
arm-none-linux-gnueabi-objdump -D test.o

arm-none-linux-gnueabi vs arm-none-elf vs arm-elf，等等，这无关紧要，都一样

Disassembly of section .text:

00000000 <.text>:
   0:   e1510000    cmp r1, r0
   4:   e280001a    add r0, r0, #26

完整的 32 位 arm 指令（不是 thumb）的前四位是条件代码，请参阅 ARM ARM 中的条件字段部分。0xE 表示总是，总是执行这条指令。0b0000 是 eq 仅在设置 z 标志时执行，0b0001 ne 仅在 z 清零时执行，等等。

在 ARM 中将 ARM 推入 arm 指令集，然后按字母顺序排列 arm 指令，然后找到 cmp 它以 cond 00I10101 rn sbz shifter 开头

从上面的 cmp 指令中，我们看到 1110 000101010001 ... 所以 I 是零位 15:12 是零位 27:26 是零位和 24:21 是 1010 所以这是一个 cmp 指令

上面的第 19 位到第 16 位是 0b001，它是 rn 所以 rn = 1 (r1) 用于 ARM ARM 中的移位器操作数，它告诉您查看寻址模式 1 数据处理操作数，并在 pdf 中具有指向页面的链接

我们知道我们希望第二个操作数只是一个寄存器，即所谓的数据处理操作数 - 寄存器和页码，转到该页上的那个页面 15:12 是 rd 11:4 是零，3:0 是 rm . 我们从 cmp 指令中知道它说 15:12 应该为零，我想知道它是否在乎， cmp 不会将结果存储到寄存器中，因此不使用 rd 。rm 被使用，在这种情况下我们想要 r0，所以 0b0000 进入 3:0 还要注意它显示位 27:25 为零，在 cmp 指令中 25 是 I，我们现在知道我们想要一个零，所以

在 cmp 页面和这个数据处理之间 - register 页面我们有整个画面

1110 condition
000 
1010 opcode
1 S (store flags, that is a 1 for a cmp to be useful)
0001 rn
0000 rd/dont care/sbz
00000
000
0000 rm

cmp rn,rm
cmp r1,r0

add 类似但使用立即数，因此请转到 alpha 指令列表中的 add 指令。我们现在从 cmp 知道这类指令的 24:21 是操作码，我们几乎可以直接进入移位器操作数的内容以从那里继续

这次我们正在添加 rd,rn,#immediate

所以寻找#immediate的页面

并且编码是

1110 condition, always
001 (note the immediate bit is set)
0100 (opcode for add for this type of instruction)
0 (S not saving the flags, it would be adds r0,r0,#26 for that)
0000 (rn = r0)
0000 (rd = r0)

现在到了有趣的部分，我们可以对 26 种不同的方式进行编码。位 7:0 是立即数，位 11:8 允许旋转立即数，26 是 0x1A，我们可以简单地将 0x1A 放在低 8 位并将旋转设置为 0，这就是 gnu 汇编程序所做的。可能会在低 8 位中放入 0x68，在 rotate_imm 字段 1101000 中放入 1，向右旋转 1*2 位是 11010 = 0x1A = 26。

于 2012-08-02T22:25:44.080 回答
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您应该得到一份 ARM ARM 的副本，它描述了所有指令的编码。

大多数 ARM 指令使用高 4 位作为条件代码。如果您不想有条件地运行指令，只需使用伪条件 AL (1110)。

编码中的第一个寄存器 (Rn) 不用于 MOV 指令，它应设置为 ARM ARM 定义的 0000。

第二个寄存器是目的地，在这里您只需对寄存器号进行编码，因此在您的情况下它也是 0000，因为您使用 r0 作为目的地，对于 r4 它将是 0100。

余数是非常灵活的所谓移位器操作数。它可能是一个简单的寄存器，如您的情况（r0）然后它只是 0000 0000 0000 ，其中最后 4 位再次对寄存器进行编码。它还可以使用寄存器或立即值对不同类型的移位和旋转进行编码以进行数据处理。

但它也可能是立即数，其中 8 位在底部位中编码，前 4 位定义以 2 位步长的右循环。在这种情况下，bit25 也将为 1，在所有其他情况下为 0。

于 2012-08-02T22:06:04.127 回答