解释基本的 ARM 指令

Question

我已经设置了几个问题，其中一个是：

哪些 ARM 指令会清除寄存器 r5，使其所有位都设置为“0”？

and r5, r5, #0
eor r5, r5, r5
lsr r5, #32
sub r5, r5, r5

据我了解，sub r5, r5, r5 会在从自身减去数字时清除寄存器。 and 和 eor 显然看起来不对。

lsr r5, #32 是否也清除寄存器？它将 r5 寄存器移动 32 位，对吗？因此，如果该指令清除寄存器，那么它也是有意义的。

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与此相关，我还需要解释这段代码：

当执行以下ARM指令序列时，寄存器r0和寄存器r1的内容是什么关系？

    mov r0, #12
    mov r1, #1
start:
    cmp r0, #0
    ble end
    mul r1, r0, r1
    sub r0, r0, #1
    b start
end:

我不完全确定cmp r0, #0 做了什么，以及它最终是否会改变 r0 的值。我知道它比较值。

所以，据我了解，运行此代码后，mul r1, r0, r1 表示 r1 设置为等于 12 为 1 * 12 = 12（如果 cmp r0,#0 不会影响 r0 的值，即我不知道）。

因此，r1 设置为 12 - 1 = 11。

任何人都可以澄清我在运行此代码后是否得到了正确的 r0 (12) 和 r1 (11) 值，cmp r0, #0 和 ble end 在这里做了什么以及它如何影响寄存器 r0，如果在全部？

Answer 1

第一部分：

哪些 ARM 指令会清除寄存器 r5，使其所有位都设置为“0”？

全部！

and r5, r5, #0

这相当于r5 = r5 & 0，将所有位与零进行与运算将清除寄存器。

eor r5, r5, r5

这是r5 = r5 ^ r5，“异或”运算。与自身进行异或运算也会得到零，因为 1 ^ 1 也是 0。

lsr r5, #32

正如您所提到的，将所有 32 位向右移动会将它们全部归零。 ARM specification 甚至表示 LSR：

如果移位为32，则Rd清零，最后移出的位保留在C标志中

sub r5, r5, r5

同样，r5 = r5 - r5 会将其归零。

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第二部分的代码是这样做的（在 C 代码中）：

int r0 = 12;
int r1 = 1;
while (r0 > 0)
    r1 *= r0--;

因此，在循环结束时，r1 将数字 12、11、10... 的乘积降至 1。换句话说，这是计算 r0 的阶乘并将其存储在 r1 中。

cmp 指令只是将 r0 与常量 0 进行比较并设置标志，以便ble（如果小于或等于分支）可以对其进行操作。 cmp 指令不会修改其操作数。两条指令一起可以读作：

if (r0 <= 0)
    goto end;