gcc for Andes compile 出來的 assembly

為了要做 24-bit signed integer to 32-bit signed integer 的 signed extension 測試，我寫了以下的一小段 code 來測試, 在這裡順便稍微提一下 optimization, 我們先看 c code:

void testSign()
{
        unsigned int test=0x00800000;
        int test_s;
        test_s = ((int)test << 8 ) >> 8;
}

除去 prologue 或 epilogue 的部份，我們來看主體:

00000614 <testSign>:
......
 61c:   46 00 08 00     sethi $r0,#2048
 620:   14 0e 7f fd     swi $r0,[$fp+#-12]
 624:   04 0e 7f fd     lwi $r0,[$fp+#-12]
 628:   40 00 20 08     slli $r0,$r0,#0x8
 62c:   90 08           srai45 $r0,#0x8
 62e:   14 0e 7f fe     swi $r0,[$fp+#-8]

解釋如下：

sethi $r0,#2048

$r0 = 0x00800000

swi $r0,[$fp+#-12]

把 $r0 存回 test 的儲存空間

lwi $r0,[$fp+#-12]

把變數 test 值抓到 $r0

slli $r0,$r0,#0x8

把 $r0 做 logical left shift by 8 bits, $r0 = 0x80000000

srai45 $r0,#0x8

把 $r0 做 arithmetic right shift by 8 bits, $r0 = 0xff800000

swi $r0,[$fp+#-8]

存回 test_s 的儲存空間。

而如果我們把這個 c code 改成如下：

int testSign(unsigned int value)
{
        return ((int)test << 8) >> 8;
}

產生出來的 assembly 就會變成:

000005f8 <testSign>:
 5f8:   40 00 20 08     slli $r0,$r0,#0x8
 5fc:   90 08           srai45 $r0,#0x8
 5fe:   dd 9e           ret5 $lp

這個版本完全沒有任何 local variables, 傳入的參數也只有一個, 當傳入參數
只有一個的時候, 會使用 $r0 這個暫存器傳入, 回傳值也是在 $r0 回傳,
所以這樣子最省空間了,也是我們 assembly programmer 會寫出來的樣子。注意
如果沒有做 (int) 的 explicit cast, 編譯器並不會使用 srai45 這個
arithmetic right shift 指令製造 signed extension, 即便是最後的回傳值是
有號數。

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