在译者的理念中,汇编语言是专门用于填补空白,只有当其它语言不能胜任的时候才会考虑用汇编语言上场工作,不过从这篇博文中透露出的信息来看,国外在教学过程中对于汇编语言的运用范围也是不设限的,而在译者印象中能用汇编语言实现任何功能的程序员,在国内只有求伯君,严援朝等廖廖数人而已,由此可见我们在 IT 基础教育领域要做的工作还很多。
小步快跑,不要试图一口吃个胖子
很多汇编语言的初学者试着从头到尾写完整的程序,而没有在中间进行过任何测试关键,但是我建议在完成部分逻辑时就立刻进行测试。这样做其实很简单,比如完成了一个 for 循环,等等一小部分功能就要开始测试。
可以将 C 或 C 程序与汇编程序连接起来。通过在 C 中原型化组装函数的名称实现这一点。按照一般的做法通常会在 C 函数前面加上一个 “c” 来区分。我们可以调用 Show 来运行汇编语言编写的函数。
其实这部分的建议并不仅仅针对于 RISC-V 甚至不是针对汇编语言,无论是什么语言的编程,当你想到要进行单元测试的时候往往就已经晚了,随时对于一个细小的模块进行测试真的是一个好习惯。
了解汇编语言的功能定位
这里我们必须要充分认识到没有汇编语言和有编译器解释器的高级语言真的完全不一样,不养儿不知父母恩,不写汇编不知各类语言之父有多神。在汇编语言中操作顺序都需要程序员自己去掌握。例如,4 3*4 的运算,作何一种语言的编译器都先执行乘法,然后再加法。然而在汇编语言的编程世界中,我们必须首先选择乘法指令,然后再选择加法指令。没有为我们进行运算符号的优先级重排。
了解如何调用函数
在汇编语言中编写一个函数是一项非常艰苦的任务,大多数 ISA 体系结构(如ARM和RISC-V)的芯片都将附带专门的工作手册,当然这些手册中只是制定了一些基本规则,如何传递参数,如何接收返回结果,又如何构造函数栈祯等等具体的话题都值得深入讨论。不过幸运的是 RISC-V 寄存器的 “ABI” 命名规则,有助于程序员理解它们的含义。比如:
整数参数在寄存器 A0-A7 中,浮点参数在寄存器 FA0-FA7 中
通过对堆栈指针的 sub 操作去分配函数堆栈。在调用完成后使用 add 操作进行销毁
堆栈大小必须以 8 的整数倍形式分配
所有参数和临时寄存器必须在函数调用后,被视为销毁态
在函数调用之后,已保存寄存器才能被显式保存。如果使用了任何已保存的寄存器,则必须在函数返回之前还原它们的原始值
通过 a0 寄存器做为返回值,将数据返回给调用方。
以下面这段代码为例:
.global main
main:
addi sp, sp, -8
sd ra, 0(sp)
la a0, test_solve
call solve
mv a0, zero
ld ra, 0(sp)
addi sp, sp, 8
ret
我们可以看到先通过 addi sp,sp,-8 的语句构造函数祯,保存所有寄存器后执行相应函数逻辑,接下来将所有包括sp寄存器内的调用环境恢复,最后返回。