为什么 gcc 以不同的方式编译 f(1199) 和 f(1200)？

Question

是什么原因导致 ARM 上的 GCC 7.2.1 对某些常量使用内存加载 (lr)，而在其他一些情况下使用立即数 (mov)？具体来说，我看到了以下内容：

GCC 7.2.1 for ARM 编译：

extern void abc(int);
int test() { abc(1199); return 0; }

…进入那个：

test():
  push {r4, lr}
  ldr r0, .L4  // ??!
  bl abc(int)
  mov r0, #0
  pop {r4, lr}
  bx lr
.L4:
  .word 1199

还有这个：

extern void abc(int);
int test() { abc(1200); return 0; }

…进入那个：

test():
  push {r4, lr}
  mov r0, #1200  // OK
  bl abc(int)
  mov r0, #0
  pop {r4, lr}
  bx lr

起初我预计 1200 是某种独特的截止值，但在 1024 处还有其他类似的截止值（1024 产生 mov r0, #1024，而 1025 使用 ldr）并且在其他值。

为什么 GCC 使用内存加载来获取常量，而不是使用立即数？

Answer 1

这与常量操作数在 ARM 指令集中的编码方式有关。它们被编码为一个（无符号的）8 位常量和一个 4 位旋转字段——8 位值将旋转 4 位字段中值的 2 倍。所以任何适合该形式的值都可以用作常量参数。

常量1200二进制为10010110000，所以可以编码为8位常量01001011循环4.

常量 1199 的二进制为 10010101111，因此无法将其放入 ARM 常量操作数。

Why does gcc compile f(1199) and f(1200) differently?