Easyelectronics.ru

Решил перейти с Си на ассемблер, столкнулся с проблемой использования регистров. Есть ли какие-нибудь стандарты или рекомендации по использованию регистров, чтоб одни функции не мешали другим, при этом как можно меньше использовали стек?
Для некоторых инструкций вроде ldi недоступны регистры r0-r15. У них есть какое-то специальное назначение?

Рекомендую попробовать поработать с PIC. Там все регистры равноправны, команды с ними работают одинаково, и в стек пихать и извлекать их не надо. Просто каждая функция может использовать свои. Мне, например, это нравится. Да и команд - то всего 33-35шт. Не нужно запоминать пару десятков команд, чтобы использовать одну из них для пересылки байта.

<Для некоторых инструкций вроде ldi недоступны регистры r0-r15. У них есть какое-то специальное назначение?
Специального назначения нет, некоторые команды возвращают результат выполнения в R1:R0. Не надо хранить переменные в регистрах, для этого есть память. Начинаем процедуру (функцию) с загрузки в регистры переменных из ОЗУ, на выходе возвращаем значение, если это функция, из регистров в ОЗУ. Очень удобно передавать аргументы в функцию с помощью макросов.

Несколько банков регистров на PIC это может и удобно для несложных микропрограмм, но как только алгоритм становится мало-мальски сложным начинаешь проклинать и жоска ограниченный хардверный стек, и напоминающее масадос структуру памяти в виде 'сегментов'. Плюс к тому, это приводит к дико неэффективному использованию памяти - вместо того, чтобы сохранить ровно те регистры, которые нужны, "сохраняются" абсолютно все.

На AVR идеология программирования на асме ровно такая же, как на большинстве процессоров с не-Гарвардской архитектурой: во-первых, разделяем регистры на те, которые подпрограммы могут изменить и на те, которые подпрограммы изменить не могут (т.е. если они им таки понадобятся, подпрограмма обязана их сохранить и в конце восстановить).

В gcc распределение регистров следующее:

r0 - временный регистр для всякой фигни
r1 - всегда равен нулю (так проще компилятору)
r2-r17,r28,r29 - сохраняются подпрограммами
остальные - можно портить в подпрограммах, вызывающий код не расчитывает на сохранение их значений после вызова любой подпрограммы.

Естественно, вовсе необязательно использовать ровно такое же распределение регистров, однако если иметь в виду возможность вызова ассемблерных подпрограмм из сишных, тогда лучше их таки придерживаться.

А чем вообще не угодил C? Хочется для тинек программировать или просто 'не получается'? Всё-таки на C гораздо проще написать черновик программы, а в дальнейшем - оптимизировать узкие места, если вдруг упёрлись в них. Тем более, что в gcc имеется наимощнейшая система вставок на ассемблере, лучшая из всех компиляторов, которые я видел. Можно писать автоматически адаптирующиеся к окружающему коду вставки на ассемлере.

Так там вообще нет разделение на ОЗУ и регистры. Все едино. Работаем со всеми одинаково. Потому ничего и сохранять не надо. И стек поэтому не нужен, а адрес возврата там сохраняется автоматически. И 8 уровней вложения - за глаза. Например, у меня в ходовом контроллере робота программа на MikroPascale Pro, используется вся периферия и прерывания, и всего только 4 уровня вложения получилось.

А вот это вообще изврат: в контроллере с чисто Гарвардской архитектурой с разделением потоков команд и данных тащить наследие Фон Неймана с больших машин - выделение "регистров общего назначения", ОЗУ (которое по сути - те же регистры, на том же кристалле), да еще обращаться к разным адресам единого пространства разными командами, выполняющими одну и ту же функцию.

PIC - ещё больший изврат. Вы, сэр, непрерывно за него агитируете. Но

- арифметика только с W
- банки. Привыкнуть можно, пользоваться в сложной программе...
- 1 индексный регистр
- доступ к памяти программ...

А ненужность стека... Хм. А рекурсивные процедуры?

Если уж проводить аналогии
- PIC - 2 регистра (W и FSR) остальное - память. С мелким отличием, что с памятью можно делать INC и DEC
- AVR - 32 регистра (правда не все равнозначные, но 16 старших легко приравнять по функционалу к W, а 3 пары - к FSR но с декрементом и инкрементом) и память.

А разные команды АВРа для доступа в память - это тот-же банкинг, только с человеческим лицом (ошибиться невозможно), запихнутый в команду.

8051 рулит. Не то, чтобы я так считаю, просто вношу свою лепту в наметившийся срач

Спасибо! Что-то такое и хотел услышать.


В общем-то С мне нравится, на ассемблере решил попрогать лишь для восполнения утерянных навыков.

Не забывайте, еще очень мощный набор битовых операций, которые в практике применения контроллеров часто важнее арифметики и здорово упрощают многие вещи. PIC может проверить или модифицировать бит любого регистра.
А регистр - аккумулятор в явном или неявном виде присутствует в любом контроллере. Куда уж без него... И у PIC есть хороший выбор, сохранять результат операции в W или регистре. Часто бывает очень удобно, и сокращает число пересылок.

Что уж там, i80386 - рулит форэва. Это я к тому, что некорректно сравнивать RISС и CISС архитектуры.

Тогда уж, для полноты картины - а какая разница, что за контроллер или проц, какая разница в архитектурах?
Как по мне, так должно быть глубоко все равно, что программировать. Главное - знать, что хочется получить и основные навыки программирования. А всё остальное - архитектура, языки, банки-склянки, регистры.... какая в... общем разница %)
Лучше выбирать что-то наиболее подходящее к конкретной задаче (периферия, частота, архитектура), затем - на чем писать. А спорить что лучше, что хуже.... Это надо рассматривать конкретную задачу, а не сраться о том, в какой цвет выкрасить гриву сферического коня в ваккууме ;)