如何解决汇编中的伪指令和软件抽象
这更像是一个一般性的理论问题。
我正在学习一些汇编语言,并注意到一些软件,例如 MIPS 的 MARS,
实现了体系结构的实际指令集中不存在的抽象,这些抽象似乎被称为伪指令,例如li
,以及其他舒适的抽象,例如整洁的数组创建等。
我的问题是:
- 如果我想成为一名专业的汇编程序员,是否有理由避免这些 confy 抽象?
- 专业汇编编程是否缺乏这种抽象?
我有点怀疑它仅用于教育目的,但没有找到任何相关信息。
解决方法
作为一名“专业汇编程序员”,您可能会使用晦涩难懂的 3 操作数形式将值从一个寄存器移动到另一个寄存器,而不是易于阅读的 move
伪指令,与使用相同将立即数移入寄存器的晦涩的 3 操作数形式,而不是易于阅读的 li
伪指令。
避免伪指令的主要原因是您的讲师说您不能使用它们。
但是,在使用它们时,我们应该了解它们,并且它们会导致意想不到的低效率。许多伪指令(但不是全部)扩展为 2 或 3 条真正的硬件指令。使用它们会隐藏优化机会。
举个例子,比较寄存器和立即数的分支(硬件不直接支持)有一种扩展,需要将立即数加载到寄存器中,以便使用寄存器来寄存器比较。如果您知道这一点,那么在循环中执行此操作,我们可能会改为将立即数加载到循环外部/之前的寄存器中,以保存该指令及其循环内部的循环。
此外,一般而言,MIPS 汇编器支持使用 CPU 寄存器 $at
扩展和互连的伪指令。因此,建议汇编程序员不要使用该寄存器;调用约定将 $at
描述为“为汇编程序保留”。但是,CPU 寄存器是宝贵的资源,这种专用预留是一种浪费。 (请注意,编译器不受此保留约束,可以自由使用 $at
作为暂存寄存器 [call clobbered]。)
RISC V 和它的汇编器已经消除了这个“汇编器保留”寄存器(将它返还给程序员),并且只支持无需汇编器专用寄存器即可完成的伪指令。虽然仍然支持各种 lw $regtrg,label($regsrc)
形式(尽管它们很丑),但类似的 sw
形式不是因为它们需要额外的注册! RISC V 还删除了两个 $k
寄存器(为操作系统保留),将它们返回给用户模式代码,并且还扩展了调用约定以在寄存器中传递更多参数。这些变化使 RISC V 更有效地利用稀缺资源(CPU 寄存器)。
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