ARM 汇编数组答案

【问题标题】：ARM Assembly ArraysARM 汇编数组
【发布时间】：2017-07-19 02:37:15
【问题描述】：

我试图弄清楚数组在 ARM 汇编中是如何工作的，但我不知所措。我想将一个大小为 20 的数组初始化为 0、1、2 等等。

A[0] = 0
A[1] = 1

我什至不知道如何打印我必须查看的内容是否正确。这是我目前所拥有的：

.data
.balign 4       @ Memory location divisible by 4
        string: .asciz "a[%d] = %d\n"
        a:      .skip   80      @ allocates 20
.text
.global main
.extern printf

main:
        push    {ip, lr}        @ return address + dummy register
        ldr     r1, =a          @ set r1 to index point of array
        mov     r2, #0          @ index r2 = 0
loop:
        cmp     r2, #20         @ 20 elements?
        beq     end             @ Leave loop if 20 elements
        add     r3, r1, r2, LSL #2      @ r3 = r1 + (r2*4)
        str     r2, [r3]        @ r3 = r2
        add     r2, r2, #1      @ r2 = r2 + 1
        b       loop            @ branch to next loop iteration
print:
        push    {lr}            @ store return address
        ldr     r0, =string     @ format
        bl      printf          @ c printf
        pop     {pc}            @ return address

ARM 让我很困惑，我不知道我做错了什么。如果有人能帮助我更好地理解这是如何工作的，将不胜感激。

【问题讨论】：

使用调试器，你会看到你做的是否正确。您的数组处理看起来不错，但打印部分是错误的。检查如何在您的平台中使用 printf。
str r2, [r3] @ r3 = r2 注释错误，不是r3 会改变，而是内存内容会改变。在r3 值指向的地址。 mov r2, #0 @ index r2 = 0 也有点……您将 r2 用作索引和值，这实际上很好，但我会在评论中省略“索引”一词。 ldr r1, =a @ set r1 to index point of array r1 是数组（第一个元素）的地址，而不是索引。（其余如 Sami 上面写的，数组代码看起来没问题，printf 完全无用，使用调试器检查内存内容和寄存器内容）
您是要创建单词数组还是字节数组？你做了一个单词数组，如果这是你想要的，那很好。
查看这些指令 ldr r2,[r1,r3] 甚至更好的 ldr r2,[r1],#4 的详细信息，看看它们是否/如何帮助简化这个循环。

标签： arrays assembly arm armv8

【解决方案1】：

这对于想了解如何在 arm 汇编 语言中为数组分配内存 的其他人可能会有所帮助这是一个添加对应数组元素并存储在第三个数组中的简单示例。

.global  _start

_start:
      MOV R0, #5              
      LDR R1,=first_array     @ loading the address of first_array[0]
      LDR R2,=second_array    @ loading the address of second_array[0]
      LDR R7,=final_array     @ loading the address of final_array[0]
      MOV R3,#5               @ len of array
      MOV R4,#0               @ to store sum
check: 
      cmp R3,#1               @ like condition in for loop for i>1
      BNE loop                @ if R3 is not equal to 1 jump to the loop label
      B _exit                 @ else exit
loop:
      LDR R5,[R1],#4          @ loading the values and storing in registers and base register gets updated automatically R1 = R1 + 4 
      LDR R6,[R2],#4          @ similarly
      add R4,R5,R6         
      STR R4,[R7],#4          @ storing the values back to the final array 
      SUB R3,R3,#1            @ decrment value just like i-- in for loop
      B check
_exit:
      LDR R7,=final_array     @ before exiting checking the values stored 
      LDR R1, [R7]            @ R1 = 60 
      LDR R2, [R7,#4]         @ R2 = 80
      LDR R3, [R7,#8]         @ R3 = 100
      LDR R4, [R7,#12]        @ R4 = 120
      MOV R7, #1              @ terminate syscall, 1
      SWI 0                   @ execute syscall

.data
first_array:  .word 10,20,30,40  
second_array: .word 50,60,70,80 
final_array:  .word 0,0,0,0,0

【讨论】：

【解决方案2】：

如前所述，您的 printf 有问题，您可以使用工具链本身查看调用约定是什么，然后遵守。

#include <stdio.h>
unsigned int a,b;
void notmain ( void )
{
  printf("a[%d] = %d\n",a,b);
}

给予

00001008 <notmain>:
    1008:   e59f2010    ldr r2, [pc, #16]   ; 1020 <notmain+0x18>
    100c:   e59f3010    ldr r3, [pc, #16]   ; 1024 <notmain+0x1c>
    1010:   e5921000    ldr r1, [r2]
    1014:   e59f000c    ldr r0, [pc, #12]   ; 1028 <notmain+0x20>
    1018:   e5932000    ldr r2, [r3]
    101c:   eafffff8    b   1004 <printf>
    1020:   0000903c    andeq   r9, r0, ip, lsr r0
    1024:   00009038    andeq   r9, r0, r8, lsr r0
    1028:   0000102c    andeq   r1, r0, ip, lsr #32

Disassembly of section .rodata:

0000102c <.rodata>:
    102c:   64255b61    strtvs  r5, [r5], #-2913    ; 0xb61
    1030:   203d205d    eorscs  r2, sp, sp, asr r0
    1034:   000a6425    andeq   r6, sl, r5, lsr #8

Disassembly of section .bss:

00009038 <b>:
    9038:   00000000    andeq   r0, r0, r0

0000903c <a>:
    903c:

调用约定一般是r0中的第一个参数，r1中的第二个参数，r2中的第三个参数直到r3然后使用堆栈。这有很多例外，但我们可以在这里看到，通常使用 printf 调用正常工作的编译器想要 r0 中格式字符串的地址。 r1 和 r2 中 a 的值，然后 b 的值。

您的 printf 在 r0 中有字符串，但使用该格式字符串的 printf 调用需要三个参数。

上面的代码使用了尾部优化和分支到 printf 而不是调用它并从它返回。如今的 arm 约定更喜欢堆栈在 64 位边界上对齐，因此您可以放置一些寄存器，您不必关心在 push/pop 上保留以保持对齐

push {r3,lr}
...
pop {r3,pc}

这样做当然不会伤害您，不这样做可能会或可能不会伤害取决于下游的假设。

假设 r1（标签 a）是字对齐地址，您的设置和循环应该可以正常工作。如果你弄乱了你的字符串，它可能会也可能不会，应该先放一个然后是字符串，或者在 a 之前放另一个对齐语句以确保数组对齐。有指令集功能可以简化代码，但看起来功能不变。

【讨论】：