Uboot中start.S源码的指令级的详尽解析

第 3 章 相关知识点详解

关于mov指令操作数的取值范围，网上看到一些人说是0x00-0xFF,也有人说是其他的值的，但是经过一番求证，发现这些说法都不对。下面就是来详细解释，mov指令的操作数的取指范围，到底是多少。

在看了我说的，关于这行代码：

mov r0, 0x33d00000

的源操作数0x33d0000，可能是mov指令所不允许的，这句话后，可能有人会说，我知道，那是因为mov的操作数的值，不允许大于255,至少网上很多人的资料介绍中，都是这么说的。

对此，要说的是，你的回答是错误的。

关于mov操作数的真正的允许的取值范围，还真的不是那么容易就能搞懂的，下面就来详细解释解释。

总的来说，我是从ARM 汇编的mov操作立即数的疑问

里面，才算清楚mov的取值范围，以及找了相应的datasheet，才最终看懂整个事情的来龙去脉的。

首先，mov的指令，是属于ARM指令集中，数据处理（Data Process）分类中的其中一个指令，

而数据处理指令的具体格式是：ARM Processor Instruction Set

图 3.9. 数据处理指令的指令格式

对于此格式，我们可以拿：

arm-linux-objdump –d u-boot > dump_u-boot.txt

中得到的汇编代码中关于：

ldr     r0, =0x53000000

所对应的，真正的汇编代码：

33d00068:	e3a00453 	mov	r0, #1392508928	; 0x53000000

来分析，就容易看懂了：

mov r0, #1392508928

= mov r0, #0x53000000

的作用就是，把0x53000000移动到r0中去。

其对应的二进制指令是上面的：

0xe3a00453 = 1110 0011 1010 0000 0000 0100 0101 0011 b

下面对照mov指令的格式，来分析这些位所对应的含义：

注意

上述datasheet中写到： 5.4.3 Immediate operand rotates The immediate operand rotate field is a 4 bit unsigned integer which specifies a shift operation on the 8 bit immediate value. This value is zero extended to 32 bits, and then subject to a rotate right by twice the value in the rotate field. This enables many common constants to be generated, for example all powers of 2 意思是，对于bit[11:8]的值，是个4位，无符号的整型，其指定了bit[7:0]的8bit立即数值的位移操作。具体如何指定呢，那就是将bit[7:0]的值，循环右移2x bit[11:8]位。 对于我们的例子，就是，将bit[7:0]的值0x53,循环右移 2xbit[11:8]= 2 x 4 = 8位， 而0x53循环右移8位，就得到了0x53000000，就是我们要mov值，mov到目的寄存器rd，此处为r0中。 而上面英文最后一句说的是，通过将bit[7:0]的值,循环右移 2xbit[11:8]的方式，就可以产生出很多个数值了，即mov的操作数中，其中符合可以通过0x00-0xFF循环右移偶数位而产生的数值，都是合法的mov的操作数，而这样的数，其实是很多的。

	总结mov取值范围
	所以，mov指令的操作数的真正的取指范围，即不是0-0xFF（0-255），也不是只有2的倍数，而是： 只要该数，可以通过0x00-0xFF中某个数，循环右移偶数位而产生，就是合法的mov的操作数，否则就是非法的mov的操作数。