c - (((long)*(ptr)) << 1) >> 1;

Question

我的一个 friend 问我这个问题，我不知道这个函数的含义。可能就像他们上面的注释一样/* sign-extend to 32 bits */。但是我想知道函数如何实现“符号扩展到 32 位”的详细信息。

来自 Linux 内核的函数。谢谢大家。

如@unwind所说，函数的完整定义是这样的:

/* Convert a prel31 symbol to an absolute address */
#define prel31_to_addr(ptr)                         \
({                                                  \
    /* sign-extend to 32 bits */                    \
    long offset = (((long)*(ptr)) << 1) >> 1;       \
    (unsigned long)(ptr) + offset;                  \
})

它将在函数中使用:

int __init unwind_init(void)
{
    struct unwind_idx *idx;

    /* Convert the symbol addresses to absolute values */
    for (idx = __start_unwind_idx; idx < __stop_unwind_idx; idx++)
        idx->addr = prel31_to_addr(&idx->addr);

    pr_debug("unwind: ARM stack unwinding initialised\n");

    return 0;
}

Answer 1

看哪里叫here举个例子:

else if ((idx->insn & 0x80000000) == 0)
    /* prel31 to the unwind table */
    ctrl.insn = (unsigned long *)prel31_to_addr(&idx->insn);

所以，我们知道 ptr传递对某个值的取消引用，该值的最高(第 31)位未设置。该排序 if 与 prel31 名称相关联，暗示此值中仅使用(低)31 位。

要将带符号的 31 位值转换为带符号的 32 位值，我们需要修复最高位:仍然只有 31 有效位，但负值应该具有最高位设置。设置最高位以匹配现有 31 位值的符号是符号扩展。

通过左移一位，现有的最高位被丢弃；当我们再次右移时，最高位将被填充以保留符号(因此如果原始 31 位值为负则它将为 1，否则为零)。

例如。 0x7FFFFFFF当解释为 31 位值 (-1) 时是负数，但当解释为 32 位值 (2,147,483,647) 时是正数。要获得与 31 位版本具有相同含义的 32 位编码，我们:

• 向左移动以丢弃未使用的最高位:0x7FFFFFFF << 1 => 0xFFFFFFFE (现在是负 32 位值)
• 再次右移以恢复低 31 位中的原始模式，但根据符号 0xFFFFFFFE >> 1 => 0xFFFFFFFF = -1 填充最高位。

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请注意，此(符号扩展)行为是特定于平台的，但所有这些代码也是如此。要理解为什么这样做是有意义的(而不是简单地理解符号扩展，以及位模式会发生什么)，您需要研究寻址正在使用的方案。