如何解决在 risc-v 中为数组初始化内存
int a[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
if( a[i] > 5)
//do something
我想将上面的 C 代码翻译成 Risc-V 程序集。到目前为止,这是我所拥有的,但我对数组的初始化、存储和访问有些困惑:
#create stack
addi sp,sp,-40
#save s0
sw s0,40(sp)
#update s0
addi s0,40
li x18,1
sw x18,-40(s0)
li x18,2
sw x18,-36(s0)
li x18,3
sw x18,-32(s0)
li x18,4
sw x18,-28(s0)
li x18,5
sw x18,-24(s0)
li x18,6
sw x18,-20(s0)
li x18,7
sw x18,-16(s0)
li x18,8
sw x18,-12(s0)
li x18,9
sw x18,-8(s0)
li x18,10
sw x18,-4(s0)
addi x5,x0,x0 //x5 = i = 0
addi x31,10 //x31 = 10
Func:
//do something
Loop:
lw x10,0(s0) //x10 = a[i]
bgt x10,Func //if(a[i] > 5)
addi s0,s0,4 //&a[i++]
addi x5,x5,1 //i = i + 1
blt x5 x31,Loop //if condition (i < 10)
这种方法是否正确?
解决方法
-
if
语句的控制结构不太正确。代码不完整,所以很难说你要去哪里。但是,考虑到您要向后分支到循环之前,您必须在这里和那里放置一些额外的分支。
请注意,在 C 代码中,if
语句嵌套在循环内,并且通常我们会在汇编中执行相同操作,而不是将 then
的 if
部分放在} 循环之前和之前的语句。 C if
语句的意图是有条件地执行 then
部分,然后当 if
语句完成时,控制传递到 {{1} 之后的下一个顺序语句} (这里是循环的剩余部分)无论是否 if
语句运行/触发 if
部分。如果您在其他地方恢复控制(或仅在一个条件下而不是在两个条件下都恢复控制——当 if 条件为真时,当为假时)您的汇编代码将不会像 C 代码那样运行。
then
在上面, Loop:
lw a0,0(s0)
ble a0,5,if1IsDone // if a[i] <= 5 then skip the "do something"
// do something -- this is the "then" part,only runs when a[i] > 5
if1IsDone: // when the If is done control goes on to the rest of the loop
// whether the then-part executed or was skipped
addi s0,s0,4
addi t0,t0,1
blt t0,10,Loop
语句完全嵌套在循环中,就像在 C 代码中一样。
-
您将
if
保存在堆栈顶部,您不拥有它,因为它属于调用者。换句话说,您为本地数组分配了 40 个字节的堆栈空间,但您需要为数组 + 保存的s0
分配 44 个字节的堆栈空间。 -
您正在创建一个与原始堆栈指针相等的基指针 (
s0
),然后使用负寻址访问数组。这既令人困惑又没有必要。我们可以从s0
本身访问数组,因为那只是另一个寄存器。因此,sp
位于 sp+0,而a[0]
位于 sp+4。使用正寻址转发。 -
由于您将
a[1]
设置为指向数组的末尾,因此您在循环内取消引用的指针将无法按照您在 C 代码中的意图访问元素。相反,它将访问调用者的堆栈内存。改为指向数组的开头,然后将指针前进 4 将按照您的意图访问连续的元素。 (您可以通过将数组的大小作为负偏移量来偏置取消引用,但与首先简单地指向数组的开头相比,这将是愚蠢的。) -
但是,请在编写汇编代码之前完成 C 代码。 C 代码中的微小更改可能导致汇编代码的重大更改。例如,如果您在循环内有一个函数调用,您可能想要更改调用中存在的值的寄存器,可能必须将额外的寄存器保存到堆栈中,这可能会移动您的数组并更改偏移量。
-
编写符合 C 代码的汇编代码。在将 C 语言转换为汇编语言期间不要进行算法优化。
- 如果您想使用指针而不是数组索引,请在将其用于汇编之前以这种方式编写 C 代码。
- 如果您想使用
s0
循环而不是do .. while
循环,请在将其用于汇编之前以这种方式编写 C 代码。 - 嵌套与 C 中相同的控制结构。
- 测试您的 C 代码以确保其有效,因为当您还不了解汇编时,很难在汇编中调试算法设计问题。
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正如 Peter 所说,不要将友好的 (ABI: t0,sp,a0,etc..) 寄存器名称与不友好的 (x10,x18,..) 混用 — 这太令人困惑了。仅使用友好的 ABI 寄存器名称。除非您需要,否则不要使用
for
寄存器(此处您还不需要)。
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