.text .globl acc acc: addi sp,sp,-48 sd s0,40(sp) addi s0,sp,48 sd a0,-40(s0) sd a1,-48(s0) sd zero,-32(s0) ld a5,-40(s0) sd a5,-24(s0) j .L2 .L3: ld a4,-32(s0) ld a5,-24(s0) add a5,a4,a5 sd a5,-32(s0) ld a5,-24(s0) addi a5,a5,1 sd a5,-24(s0) .L2: ld a4,-24(s0) ld a5,-48(s0) ble a4,a5,.L3 ld a5,-32(s0) mv a0,a5 ld s0,40(sp) addi sp,sp,48 jr ra acc是如何获得函数参数的,又是如何返回函数返回值的? acc函数中s0寄存器的作用是什么,为什么在函数入口处需要执行sd s0, 40(sp)这条指令,而在这条指令之后的addi s0, sp, 48这条指令的目的是什么? acc函数的栈帧(stack frame)的大小是多少? acc函数栈帧中存储的值有哪些,它们分别存储在哪(相对于sp或s0来说)? 请简要解释acc函数中的for循环是如何在汇编代码中实现的。
时间: 2023-06-18 15:06:08 浏览: 72
1. acc函数获得函数参数是通过将参数存储在a0和a1寄存器中,在函数内部通过ld指令将参数加载到s0寄存器对应的栈帧位置上。
2. s0寄存器在acc函数中作为栈帧指针,用于指向当前函数的栈帧。执行sd s0, 40(sp)这条指令是将s0寄存器的值存储在当前栈顶的位置,以便在函数执行结束时恢复栈帧。执行addi s0, sp, 48这条指令是将当前栈顶的位置向上移动,以为当前函数分配新的栈帧空间。
3. acc函数的栈帧大小为48字节。
4. acc函数栈帧中存储的值有6个,分别是a0、a1、zero、a5、a4和s0。它们分别存储在相对于s0寄存器的偏移量为-40、-48、-32、-24、-32和40的位置上。
5. acc函数中的for循环是通过执行一个标记为.L3的循环体,循环体中先将s0寄存器对应的栈帧位置上的a4和a5值加载到a4和a5寄存器中,然后将a4和a5寄存器的值相加并存储到s0寄存器对应的栈帧位置上,接着将a5寄存器的值加1并存储到s0寄存器对应的栈帧位置上。之后通过执行ble指令,判断a4和a5寄存器的值是否满足a4<=a5的条件,如果满足则跳转到.L3标记的循环体继续执行,否则跳转到.L2标记的位置,完成for循环。
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acc_opt.s: .text .globl acc acc: mv a5,a0 bgt a0,a1,.L4 addi a1,a1,1 li a0,0 .L3: add a0,a0,a5 addi a5,a5,1 bne a5,a1,.L3 ret .L4: li a0,0 ret;acc_plain.s: .text .globl acc acc: addi sp,sp,-48 sd s0,40(sp) addi s0,sp,48 sd a0,-40(s0) sd a1,-48(s0) sd zero,-32(s0) ld a5,-40(s0) sd a5,-24(s0) j .L2 .L3: ld a4,-32(s0) ld a5,-24(s0) add a5,a4,a5 sd a5,-32(s0) ld a5,-24(s0) addi a5,a5,1 sd a5,-24(s0) .L2: ld a4,-24(s0) ld a5,-48(s0) ble a4,a5,.L3 ld a5,-32(s0) mv a0,a5 ld s0,40(sp) addi sp,sp,48 jr ra 请简要讨论src/lab4-1/acc_opt.s与src/lab4-1/acc_plain.s的优劣。
acc.s 和 acc_plain.s 都是计算一个数组的和的程序,但是它们的实现方式有所不同。
acc_opt.s 使用了分支语句和循环语句来实现,它的代码比较简洁,只有 13 行,但是每次循环都要进行分支判断,这可能会增加处理器的分支预测错误率,从而影响程序的性能。
acc_plain.s 使用了栈来保存函数调用时的寄存器,它的代码比较长,有 25 行,但是它避免了分支语句和循环语句,而是使用了基本的加法操作来实现数组求和,这样可以减少分支预测错误率,从而提高程序的性能。
因此,从性能方面考虑,acc_plain.s 的实现方式更优秀。但是,从代码的简洁性和可读性方面考虑,acc_opt.s 的实现方式更优秀。
factor_opt.s: .text .globl factor factor: mv a5,a0 li a0,1 beq a5,zero,.L1 .L2: mv a4,a5 addi a5,a5,-1 mul a0,a0,a4 bne a5,zero,.L2 .L1: ret;factor_plain.s: .text .globl factor factor: addi sp,sp,-32 sd ra,24(sp) sd s0,16(sp) addi s0,sp,32 sd a0,-24(s0) ld a5,-24(s0) bne a5,zero,.L2 li a5,1 j .L3 .L2: ld a5,-24(s0) addi a5,a5,-1 mv a0,a5 call factor mv a4,a0 ld a5,-24(s0) mul a5,a4,a5 .L3: mv a0,a5 ld ra,24(sp) ld s0,16(sp) addi sp,sp,32 jr ra请从栈内存占用的角度比较src/lab4-1/factor_opt.s和src/lab4-1/factor_plain.s的优劣。
从栈内存占用的角度比较,可以看出factor_opt.s相比factor_plain.s更优。
首先,factor_opt.s没有使用栈来保存寄存器,因此在函数调用过程中不需要额外的栈空间。而factor_plain.s在函数调用前使用了addi指令将栈指针向下移动32个字节,并在函数返回前使用了addi指令将栈指针向上移动32个字节,因此需要额外的栈空间来保存函数调用前后的栈状态。
其次,factor_opt.s在计算阶乘时使用了尾递归的方式,即在函数调用时不需要保存当前函数的返回地址,因此也不需要在栈中保存返回地址。而factor_plain.s在计算阶乘时使用了递归的方式,需要在每次函数调用时保存返回地址,并在函数返回前将返回地址弹出栈。这也增加了额外的栈空间开销。
因此,从栈内存占用的角度来看,factor_opt.s比factor_plain.s更优。