前回まで練習してきた即値でビット数を指定するシフト、ローテイト命令はビットフィールド転送とレジスタ抽出命令のエイリアスでした。しかしシフト、ローテイトには「片割れ」があります。レジスタでビット数を指定できる命令です。そちらも「エイリアス」あり、といいつつ、こちらはモロそのものじゃん。
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※以下は下記にて動作確認しています。
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- Raspberry Pi 4 model B、Cortex-A72コア ARMv8-A
- Raspberry Pi OS (64bit) bullseye
- gcc (Debian 10.2.1-6) 10.2.1 20210110
シフト、ローテイト命令
アセンブラを書くという観点から言えば、シフト、ローテイト命令を記述するときに「元の命令がなんなの」などと気にする必要はありません。
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- ASR、右算術シフト
- LSL、左論理シフト
- LSR、右論理シフト
- ROR、右ローテイト
どの命令も第１オペランドはデスティネーション・レジスタ、第２がソース・レジスタ、第３がビット数指定のオペランドです。第３が即値指定の場合は以下の表の青色部分（前回までにやった実体命令）が使われ、第３がレジスタ指定の場合は赤色部分が使われます。
前回までの青色部分の場合、エイリアスであるシフト、ローテイト系命令と実体命令のオペランド表記では値の「変換」が必要でした。しかし、今回の赤色部分は違います。
ASR＝ASRV
と考えて良さそうです。単に「エイリアス」として使われているASRなどのニーモニックに「実体命令」も同時に割り当てるのが座りが悪いために、レジスタでビット数を指定する（可変の）実体命令にはVをつけたのかと想像されます。知らんけど。
なお、算術左シフトは意味無し、左ローテイトは右ローテイトのビット数を操作すれば代用可能なのでありません。念のため。
実験用アセンブリ言語ソース
いつもであると、エイリアスのある命令では、ことさらに同一の機械語コードに落ちる元の命令とエイリアス表記を並べてアセンブルしていますが、今回はエイリアスと元の命令の差異はvをつけるか否かだけなので無しです。どっちゃでもよいのだと。
.globl asrvW, asrvX, lslvW, lslvX, lsrvW, lsrvX, rorvW, rorvX
.text
.balign 4
asrvW:
asrv w0, w1, w2
ret
asrvX:
asrv x0, x1, x2
ret
lslvW:
lslv w0, w1, w2
ret
lslvX:
lslv x0, x1, x2
ret
lsrvW:
lsrv w0, w1, w2
ret
lsrvX:
lsrv x0, x1, x2
ret
rorvW:
rorv w0, w1, w2
ret
rorvX:
rorv x0, x1, x2
ret
実際、一部ディスアセンブルをするとこんな感じです。
asrと書いても、asrvと書いても同じ意味なら、短いエイリアスの方がええじゃないか。
アセンブル関数を呼び出してテストするCのコード
例によって「とりあえず各命令１例だけ」触ってみるコードが以下に。
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
extern uint32_t asrvW(uint32_t, uint32_t, uint32_t);
extern uint64_t asrvX(uint64_t, uint64_t, uint64_t);
extern uint32_t lslvW(uint32_t, uint32_t, uint32_t);
extern uint64_t lslvX(uint64_t, uint64_t, uint64_t);
extern uint32_t lsrvW(uint32_t, uint32_t, uint32_t);
extern uint64_t lsrvX(uint64_t, uint64_t, uint64_t);
extern uint32_t rorvW(uint32_t, uint32_t, uint32_t);
extern uint64_t rorvX(uint64_t, uint64_t, uint64_t);
int main(void)
{
uint32_t result;
uint64_t resultX;
result = asrvW(0, 0x87654321, 8);
printf ("asrvW: %08x\n", result);
resultX = asrvX(0, 0xFEDCBA9876543210, 8);
printf ("asrvX %lx\n", resultX);
result = lslvW(0, 0x87654321, 8);
printf ("lslvW: %08x\n", result);
resultX = lslvX(0, 0xFEDCBA9876543210, 8);
printf ("lslvX %lx\n", resultX);
result = lsrvW(0, 0x87654321, 8);
printf ("lsrvW: %08x\n", result);
resultX = lsrvX(0, 0xFEDCBA9876543210, 8);
printf ("lsrvX %lx\n", resultX);
result = rorvW(0, 0x87654321, 8);
printf ("rorvW: %08x\n", result);
resultX = rorvX(0, 0xFEDCBA9876543210, 8);
printf ("rorvX %lx\n", resultX);
return 0;
}
ビルドして実行
コマンドラインが以下に
gcc -g -O0 -o shift shift.c shift.s
実行結果が以下に。
シフト、ローテイトされておりますな。