上兩期中我們介紹了armv8-a的快取一致性特性，在這兩期中我們介紹openeuler系統中的組合語言。為了更好地學習這些組合語言，我們先來了解一下arm體系結構相關的組合語言的使用。
在之前的**中我們介紹了armv8-a架構的指令集和暫存器。指令集就如同高階程式語言中的語句，暫存器就如同語句中的變數。然而只了解語句也無法編寫出完整的程式，我們還需要了解語句的組織形式。就像在高階語言中一樣，arm組合語言也可以有條件判斷、分支、迴圈和函式等組織形式。想要了解常用彙編指令助記符的含義，可以檢視第15期《arm體系結構基礎（1）》。
下圖展示了乙個arm組合語言中使用條件判斷的例子[1]：
在這段**中，r0暫存器首先儲存了立即數2，然後cmp指令將r0中儲存的值與立即數3進行比較。由於r0中的值小於立即數3，因此cpsr暫存器中的n位被置為1。接著addlt指令被執行，因為條件碼lt所需的條件（v！=n，v為cpsr中的溢位位）滿足了。暫存器r0中的值自加一從而變成3。這樣在第二次執行cmp指令時n位就變成0，所以第二個addlt指令就不會執行。上面這段**實現了程式設計中常見的if判斷。
一般程式設計中還可以使用分支（branch）的結構，下面這段arm組合語言展示了乙個分支的例子[1]：
在這個例子中，程式首先比較暫存器r1和暫存器r2中的值，如果r1中的值小於r2中的值，那麼跳轉到r1_lower程式段，否則執行blt指令下面的mov指令。
借助分支跳轉指令還可以完成迴圈功能，下圖展示了乙個用彙編**實現迴圈的例子[1]：
在迴圈的開始程式將r0中的值和立即數4比較，如果r0中的值與4相等則跳轉到end程式段，否則將r0中的值自加一併繼續迴圈，因為r0中的初始值為0因此迴圈要執行5次，最後一次跳轉到end程式段。
函式是高階語言程式設計時常用的語句組織形式，用arm組合語言也可以實現函式式程式設計，下圖展示了乙個這樣的例子[2]：
在這個例子中main函式可以被分為三個部分：
下圖[2]為main函式的前段，在這段**中暫存器r11裡面儲存著函式棧的位址。前段首先通過push指令儲存棧指標和暫存器lr，然後通過add指令將棧底的位址存入暫存器r11中，最後用sub指令為棧分配空間。
main函式的中段主要呼叫了max函式，max函式比較了暫存器r0和暫存器r1中值的大小，且如果暫存器r0中的值小於暫存器r1中的值，那麼將r1中的值儲存到r0中。函式max的引數是通過暫存器傳遞的，若引數過多也可以用棧傳遞。下圖顯示了main函式的主體[2]：
main函式的末段恢復了將儲存在r11的棧指標恢復到了sp暫存器中，並將在函式開頭儲存的r11值恢復。在函式開頭儲存的lr暫存器中的內容則被恢復到pc暫存器中，從而通過該位址返回了呼叫main函式的地方。下圖展示了main函式的後段[2]：
max函式也可分為前段、主體和後段，其中前段和後段的功能與main函式是類似的。不同的是max函式的前段沒有儲存lr暫存器，這是因為main函式需要呼叫其他函式，lr暫存器中的內容可能改變而max函式不需要呼叫其他函式。我們可以注意到main函式呼叫max函式時使用了bl指令，這個指令會將bl指令下一條指令的位址存入lr暫存器，用於呼叫返回。max函式返回main函式時使用了bx指令，這條指令可以在arm模式和thumb模式間進行切換，從而實現不同指令模式的函式進行互相呼叫。
本期我們介紹了一些arm組合語言的程式設計方法，下一期中我們分析一下arm內嵌彙編器。
參考文獻
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第二十五天
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第二十五天
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