這種反匯編如何與給定的C代碼相對應？

Question

環境：適用於ARM Cortex m4f的GCC 4.7.3（arm-none-eabi-gcc）。 裸機（實際上是MQX RTOS，但這無關緊要）。 CPU處於Thumb狀態。

這是我正在查看的一些代碼的反匯編程序列表：

//.label flash_command
// ...
while(!(FTFE_FSTAT & FTFE_FSTAT_CCIF_MASK)) {}
// Compiles to:
12: bf00        nop
14: f04f 0300   mov.w   r3, #0
18: f2c4 0302   movt    r3, #16386  ; 0x4002
1c: 781b        ldrb    r3, [r3, #0]
1e: b2db        uxtb    r3, r3
20: b2db        uxtb    r3, r3
22: b25b        sxtb    r3, r3
24: 2b00        cmp r3, #0
26: daf5        bge.n   14 <flash_command+0x14>

常量（在擴展宏等之后）是：

address of FTFE_FSTAT is 0x40020000u
FTFE_FSTAT_CCIF_MASK is 0x80u

這是使用NO優化（-O0）進行編譯的，因此GCC不應做任何花哨的事情...但是，我沒有得到此代碼。 答案后編輯：永遠不要做這個。 我的問題是關閉優化后會產生一種錯誤的安全感。

我讀過“ uxtb r3，r3”是截斷32位值的常用方法。 為什么要截斷兩次然后進行符號擴展？ 到底這與C代碼中的位屏蔽操作等效嗎？

我在這里想念什么？

編輯：涉及的事物的類型：因此FTFE_FSTAT的實際宏擴展可以歸結為

((((FTFE_MemMapPtr)0x40020000u))->FSTAT)

結構定義為

/** FTFE - Peripheral register structure */
typedef struct FTFE_MemMap {
    uint8_t FSTAT; /**< Flash Status Register, offset: 0x0 */
    uint8_t FCNFG; /**< Flash Configuration Register, offset: 0x1 */
    //... a bunch of other uint_8
} volatile *FTFE_MemMapPtr;

Answer 1

兩條uxtb指令是愚蠢的編譯器，如果您打開優化功能，則應該對其進行優化。 sxtb是一種出色的編譯器，它使用了在未優化的代碼中不會出現的技巧。

第一個uxtb是由於您從內存中加載了一個字節。 編譯器會將寄存器r3的其他24位清零，以便字節值填滿整個寄存器。

第二個uxtb是由於您要與8位值進行“與” uxtb 。 編譯器意識到結果的高24位始終為零，因此它使用uxtb清除高24位。

uxtb指令都沒有任何用處，因為sxtb指令無論如何sxtb覆蓋r3的高24位。 在啟用優化的情況下進行編譯時，優化器應意識到並刪除它們。

sxtb指令將您關心的一位0x80移到寄存器r3的符號位。 這樣，如果將位0x80置1，則r3變為負數。 因此，現在編譯器可以將其與0進行比較，以確定是否設置了該位。 如果未設置該位，則bge指令分支回到while循環的頂部。