本篇通過拆解一段很簡單的匯編代碼來快速認識匯編，為讀懂鴻蒙匯編打基礎(chǔ).系列篇后續(xù)將逐個剖析鴻蒙的匯編文件.
匯編很簡單
第一： 要認定匯編語言一定是簡單的，沒有高深的東西，無非就是數(shù)據(jù)的搬來搬去，運行時數(shù)據(jù)主要待在兩個地方：內(nèi)存和寄存器。寄存器是CPU內(nèi)部存儲器，離運算器最近，所以最快.
第二： 運行空間(棧空間)就是CPU打卡上班的地方，內(nèi)核設(shè)計者規(guī)定誰請CPU上班由誰提供場地，用戶程序提供的場地叫用戶棧，敏感工作CPU要帶回公司做，公司提供的場地叫內(nèi)核棧，敏感工作叫系統(tǒng)調(diào)用，系統(tǒng)調(diào)用的本質(zhì)理解是CPU要切換工作模式即切換辦公場地。
第三：CPU的工作順序是流水線的，它只認指令，而且只去一個地方（指向代碼段的PC寄存器）拿指令運算消化。指令集是告訴外界我CPU能干什么活并提供對話指令，匯編語言是人和CPU能愉快溝通不擰巴的共識語言。一一對應(yīng)了CPU指令，又能確保記性不好的人類能模塊化的設(shè)計idea， 先看一段C編譯成匯編代碼再來說模塊化。
square(c -> 匯編)
//編譯器: armv7-a clang (trunk)
//++++++++++++ square(c -> 匯編)++++++++++++++++++++++++
int square(int a，int b){
return a*b;
}
square(int， int):
sub sp， sp， #8 @sp減去8，意思為給square分配棧空間，只用2個棧空間完成計算
str r0， [sp， #4] @第一個參數(shù)入棧
str r1， [sp] @第二個參數(shù)入棧
ldr r1， [sp， #4] @取出第一個參數(shù)給r1
ldr r2， [sp] @取出第二個參數(shù)給r2
mul r0， r1， r2 @執(zhí)行a*b給R0，返回值的工作一直是交給R0的
add sp， sp， #8 @函數(shù)執(zhí)行完了，要釋放申請的棧空間
bx lr @子程序返回，等同于mov pc，lr，即跳到調(diào)用處
fp(c -> 匯編)
//++++++++++++ fp(c -> 匯編)++++++++++++++++++++++++
int fp(int b)
{
int a = 1;
return square(a+b，a+b);
}
fp(int):
push {r11， lr} @r11(fp)/lr入棧，保存調(diào)用者main的位置
mov r11， sp @r11用于保存sp值，函數(shù)棧開始位置
sub sp， sp， #8 @sp減去8，意思為給fp分配棧空間，只用2個棧空間完成計算
str r0， [sp， #4] @先保存參數(shù)值，放在SP+4，此時r0中存放的是參數(shù)
mov r0， #1 @r0=1
str r0， [sp] @再把1也保存在SP的位置
ldr r0， [sp] @把SP的值給R0
ldr r1， [sp， #4] @把SP+4的值給R1
add r1， r0， r1 @執(zhí)行r1=a+b
mov r0， r1 @r0=r1，用r0，r1傳參
bl square(int， int)@先mov lr， pc 再mov pc square(int， int)
mov sp， r11 @函數(shù)執(zhí)行完了，要釋放申請的棧空間
pop {r11， lr} @彈出r11和lr，lr是專用標(biāo)簽，彈出就自動復(fù)制給lr寄存器
bx lr @子程序返回，等同于mov pc，lr，即跳到調(diào)用處
main(c -> 匯編)
//++++++++++++ main(c -> 匯編)++++++++++++++++++++++++
int main()
{
int sum = 0;
for(int a = 0;a < 100; a++){
sum = sum + fp(a);
}
return sum;
}
main:
push {r11， lr} @r11(fp)/lr入棧，保存調(diào)用者的位置
mov r11， sp @r11用于保存sp值，函數(shù)棧開始位置
sub sp， sp， #16 @sp減去16，意思為給main分配棧空間，只用4個棧空間完成計算
mov r0， #0 @初始化r0
str r0， [r11， #-4] @執(zhí)行sum = 0
str r0， [sp， #8] @sum將始終占用SP+8的位置
str r0， [sp， #4] @a將始終占用SP+4的位置
b .LBB1_1 @跳到循環(huán)開始位置
.LBB1_1: @循環(huán)開始位置入口
ldr r0， [sp， #4] @取出a的值給r0
cmp r0， #99 @跟99比較
bgt .LBB1_4 @大于99，跳出循環(huán) mov pc .LBB1_4
b .LBB1_2 @繼續(xù)循環(huán)，直接 mov pc .LBB1_2
.LBB1_2: @符合循環(huán)條件入口
ldr r0， [sp， #8] @取出sum的值給r0，sp+8用于寫SUM的值
str r0， [sp] @先保存SUM的值，SP的位置用于讀SUM值
ldr r0， [sp， #4] @r0用于傳參，取出A的值給r0作為fp的參數(shù)
bl fp(int) @先mov lr， pc再mov pc fp(int)
mov r1， r0 @fp的返回值為r0，保存到r1
ldr r0， [sp] @取出SUM的值
add r0， r0， r1 @計算新sum的值，由R0保存
str r0， [sp， #8] @將新sum保存到SP+8的位置
b .LBB1_3 @無條件跳轉(zhuǎn)，直接 mov pc .LBB1_3
.LBB1_3: @完成a++操作入口
ldr r0， [sp， #4] @SP+4中記錄是a的值，賦給r0
add r0， r0， #1 @r0增加1
str r0， [sp， #4] @把新的a值放回SP+4里去
b .LBB1_1 @跳轉(zhuǎn)到比較 a < 100 處
.LBB1_4: @循環(huán)結(jié)束入口
ldr r0， [sp， #8] @最后SUM的結(jié)果給R0，返回值的工作一直是交給R0的
mov sp， r11 @函數(shù)執(zhí)行完了，要釋放申請的棧空間
pop {r11， lr} @彈出r11和lr，lr是專用標(biāo)簽，彈出就自動復(fù)制給lr寄存器
bx lr @子程序返回，跳轉(zhuǎn)到lr處等同于 MOV PC， LR
代碼有點長，都加了注釋，如果能直接看懂那么恭喜你，鴻蒙內(nèi)核的6個匯編文件基于也就懂了。這是以下C文件全貌
文件全貌
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int square(int a，int b){
return a*b;
}
int fp(int b)
{
int a = 1;
return square(a+b，a+b);
}
int main()
{
int sum = 0;
for(int a = 0;a < 100; a++){
sum = sum + fp(a);
}
return sum;
}
代碼很簡單誰都能看懂，代碼很典型，具有代表性，有循環(huán)，有判斷，有運算，有多級函數(shù)調(diào)用。編譯后的匯編代碼基本和C語言的結(jié)構(gòu)差不太多，區(qū)別是對循環(huán)的實現(xiàn)用了四個模塊，四個模塊也好理解:
一個是開始塊(LBB1_1)， 一個符合條件的處理塊(LBB1_2)，一個條件發(fā)生變化塊(LBB1_3)，最后收尾塊(LBB1_4).
按塊逐一剖析.
先看最短的那個
int square(int a，int b){
return a*b;
}
//編譯成
square(int， int):
sub sp， sp， #8 @sp減去8，意思為給square分配棧空間，只用2個棧空間完成計算
str r0， [sp， #4] @第一個參數(shù)入棧
str r1， [sp] @第二個參數(shù)入棧
ldr r1， [sp， #4] @取出第一個參數(shù)給r1
ldr r2， [sp] @取出第二個參數(shù)給r2
mul r0， r1， r2 @執(zhí)行a*b給R0，返回值的工作一直是交給R0的
add sp， sp， #8 @函數(shù)執(zhí)行完了，要釋放申請的棧空間
bx lr @子程序返回，等同于mov pc，lr，即跳到調(diào)用處
首先上來一句 sub sp， sp， #8 等同于 sp = sp - 8 ，CPU運行需要場地，這個場地就是棧 ，SP是指向棧的指針，表示此時用棧的刻度. 代碼和鴻蒙內(nèi)核用棧方式一樣，都采用了遞減滿棧的方式(FD).
什么是遞減滿棧? 遞減指的是棧底地址高于棧頂?shù)刂罚瑮５纳L方向是遞減的， 滿棧指的是SP指針永遠指向棧頂. 每個函數(shù)都有自己獨立的棧底和棧頂，之間的空間統(tǒng)稱棧幀.可以理解為分配了一塊
區(qū)域給函數(shù)運行，sub sp， sp， #8 代表申請2個棧空間，一個棧空間按四個字節(jié)算.
用完要不要釋放?當(dāng)然要，add sp， sp， #8 就是釋放棧空間. 是一對的，減了又加回去，空間就歸還了.
ldr r1， [sp， #4] 的意思是取出SP+4這個虛擬地址的值給r1寄存器，而SP的指向并沒有改變的，還是在棧頂， 為什么要+呢， +就是往回數(shù)， 定位到分配的棧空間上.
一定要理解遞減滿棧，這是關(guān)鍵! 否則讀不懂內(nèi)核匯編代碼.
入?yún)⒎绞?/h3>
一般都是通過寄存器(r0..r10)傳參，fp調(diào)用square之前會先將參數(shù)給(r0..r10)
add r1， r0， r1 @執(zhí)行r1=a+b
mov r0， r1 @r0=r1，用r0，r1傳參
bl square(int， int)@先mov lr， pc 再mov pc square(int， int)
到了square中后，先讓 r0，r1入棧，目的是保存參數(shù)值， 因為 square中要用r0，r1 ，
str r0， [sp， #4] @先入棧保存第一個參數(shù)
str r1， [sp] @再入棧保存第二個參數(shù)
ldr r1， [sp， #4] @再取出第一個參數(shù)給r1，(a*b)中a值
ldr r2， [sp] @再取出第二個參數(shù)給r2，用于計算 (a*b)中b值
是不是感覺這段匯編很傻，直接不保存計算不就完了嗎，這個是流程問題，編譯器統(tǒng)一先保存參數(shù)，至于你想怎么用它不管，也管不了.
另外返回值都是默認統(tǒng)一給r0保存. square中將(a*b)的結(jié)果給了r0，回到fp中取出R0對fp來說這就是square的返回值，這是規(guī)定.
函數(shù)調(diào)用
main 和 fp 中都需要調(diào)用其他函數(shù)，所以都出現(xiàn)了
push {r11， lr}
//....
pop {r11， lr}
這哥倆也是成對出現(xiàn)的，這是函數(shù)調(diào)用的必備裝備，作用是保存和恢復(fù)調(diào)用者的現(xiàn)場，例如 main -> fp， fp要保存main的棧幀范圍和指令位置， lr保存的是main函數(shù)執(zhí)行到哪個指令的位置， r11的作用是指向main的棧頂位置，如此fp執(zhí)行完后return回main的時候，先mov pc，lr， PC寄存器的值一變， 表示執(zhí)行的代碼就變了，又回到了main的指令和棧幀繼續(xù)未完成的事業(yè).
內(nèi)存和寄存器數(shù)據(jù)怎么搬?
數(shù)據(jù)主要待在兩個地方：內(nèi)存和寄存器. 寄存器<->寄存器 ， 內(nèi)存<->寄存器 ， 內(nèi)存<->內(nèi)存 搬運指令都不一樣.
str r1， [sp] @ 寄存器->內(nèi)存
ldr r1， [sp， #4] @ 內(nèi)存->寄存器
這又是一對，用于 內(nèi)存<->寄存器之間，熟知的 mov r0， r1 用于 寄存器<->寄存器
追問三個問題
第一:如果是可變參數(shù)怎么辦? 100個參數(shù)怎么整， 通過寄存器總共就12個，不夠傳參啊
第二:返回值可以有多個嗎?
第三:數(shù)據(jù)搬運可以不經(jīng)過CPU嗎?
寫在最后
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