assembly - ARM 汇编器中的寄存器操作数是如何编码的？

Question

我反编译了一些ARM ELF文件并读取了汇编代码。但是，我不明白一些代码是如何翻译成助记符的。例如我得到这样的代码:

#hex code | #mnemonic             | #binary
0xb480    | push {r7}             | 1011 0100 1000 0000
0xb580    | push {r7, lr}         | 1011 0101 1000 0000
0xb5f0    | push {r4,r5,r6,r7,lr} | 1011 0101 1111 0000

因此，如果推送多个值，您可以清楚地看到 push 的操作码是 0xb4 或 0xb5。但是寄存器列表是如何创建的呢？

第一个例子很清楚，r7是由第8位编码的，这是设置的。但是，为什么第二个操作码也推送 lr 呢？没有位标志吗？

Answer 1

Thumb模式下PUSH指令有三种编码。第一个长度为 16 位，自 ARMv4T(原始 Thumb 实现)以来就存在:

15141312|11|109|8|      7..0    |
 1 0 1 1| 0| 10|M| register_list|

由于 register_list 是 8 位，因此它只能将寄存器 R0 推送到 R7(以及 LR，如果M 位已设置)。

在 Thumb-2(ARMv6T2、ARMv7 及更高版本)中，添加了另外两种编码。它们都是 32 位长:

1514131211|109|876|5|4|3210||151413|    12 .. 0    |
 1 1 1 0 1| 00|100|1|0|1101|| 0 M 0| register_list |

在这个例子中，register_list是13位，因此它可以将R0推送到R12和LR。

我不会列出第三种编码，但它可以推送任何单个寄存器。

顺便说一句，POP 编码非常相似。

16 位 POP:

15141312|11|109|8|      7..0    |
 1 0 1 1| 1| 10|P| register_list|

可以将R0弹出到R7和PC(位P)。

32 位 POP 多个:

1514131211|109|876|5|4|3210||151413|    12 .. 0    |
 1 1 1 0 1| 00|010|1|0|1101|| P M 0| register_list |

可以将R0弹出到R12、PC(位P)和LR(位M)。