从 C 代码到 RISC-V 汇编代码

Question

我有这个练习

将以下 C 代码翻译成 RISC-V 汇编代码。假设 a、b、i 和 j 的值分别在寄存器 x5、x6、x7 和 x29 中。另外，假设寄存器 x10 保存着数组 D 的基地址。

for(i=0; i<a; i++){
    for(j=0; j<b; j++){
        D[4*j] = i + j;
    }
}

我也有 cmets 的解决方案

Loop1:
    addi x7, x0, 0      // i = 0
    bge  x7, x5, ENDi   // while i < a
    addi x30, x10, 0    // x30 = &D[0]
    addi x29, x0, 0     // j = 0
Loop2:
    bge x29, x6, ENDj   // while j < b
    add x31, x7, x29    // x31 = i + j
    sd  x31, 0(x30)     // D[4*j] = x31
    addi x30, x30, 32   // x30 = &D[4*(j+1)]
    addi x29, x29, 1    // j++
    jal  x0,  LOOP2
ENDj:
    addi x7, x7, 1      // i++
    jal  x0, LOOP1
ENDi:

我不明白的地方

sd  x31, 0(x30)     // D[4*j] = x31
addi x30, x30, 32   // x30 = &D[4*(j+1)]

sd x31, 0(x30) 不是表示我将 x31 的值存储在数组 30 的第 0 位吗？突然的4*j是从哪里来的？

addi x30, x30, 32 不是表示 x30 = x30+32 吗？第一个循环中没有定义 x30 = &D[0] 吗？ j怎么突然接触到x30了？

Answer 1

这等价于：

for(int64_t i=0; i<a; i++){
    int64_t* x30 = &D[0];
    for(int64_t j=0; j<b; j++){
        *x30 = i + j;
        x30 += 4; // increment by 4 elements
    }
}

x30 在循环中用作“当前指针”。它指向 D 数组中的相关元素。它被初始化为第一个元素，并以 4 个元素为步长递增，这模拟了 4*j 部分。由于您的元素是 64 位 8 字节，因此要增加 4 个元素，指针的基础地址应增加 4*8=32 字节。

维护当前指针通常比每次都重新计算更有效，尤其是在 RISC-V 中，因为您不能有寄存器偏移量（没有str x31, [x30, x29]）。