汇编中的伪指令和软件抽象

问题描述

这更像是一个一般性的理论问题。

我正在学习一些汇编语言，并注意到一些软件，例如 MIPS 的 MARS， 实现了体系结构的实际指令集中不存在的抽象，这些抽象似乎被称为伪指令，例如li，以及其他舒适的抽象，例如整洁的数组创建等。

我的问题是：

• 如果我想成为一名专业的汇编程序员，是否有理由避免这些 confy 抽象？
• 专业汇编编程是否缺乏这种抽象？

我有点怀疑它仅用于教育目的，但没有找到任何相关信息。

解决方法

作为一名“专业汇编程序员”，您可能会使用晦涩难懂的 3 操作数形式将值从一个寄存器移动到另一个寄存器，而不是易于阅读的 move 伪指令，与使用相同将立即数移入寄存器的晦涩的 3 操作数形式，而不是易于阅读的 li 伪指令。

避免伪指令的主要原因是您的讲师说您不能使用它们。

但是，在使用它们时，我们应该了解它们，并且它们会导致意想不到的低效率。许多伪指令（但不是全部）扩展为 2 或 3 条真正的硬件指令。使用它们会隐藏优化机会。

举个例子，比较寄存器和立即数的分支（硬件不直接支持）有一种扩展，需要将立即数加载到寄存器中，以便使用寄存器来寄存器比较。如果您知道这一点，那么在循环中执行此操作，我们可能会改为将立即数加载到循环外部/之前的寄存器中，以保存该指令及其循环内部的循环。

此外，一般而言，MIPS 汇编器支持使用 CPU 寄存器 $at 扩展和互连的伪指令。因此，建议汇编程序员不要使用该寄存器；调用约定将 $at 描述为“为汇编程序保留”。但是，CPU 寄存器是宝贵的资源，这种专用预留是一种浪费。 （请注意，编译器不受此保留约束，可以自由使用 $at 作为暂存寄存器 [call clobbered]。）

RISC V 和它的汇编器已经消除了这个“汇编器保留”寄存器（将它返还给程序员），并且只支持无需汇编器专用寄存器即可完成的伪指令。虽然仍然支持各种 lw $regtrg,label($regsrc) 形式（尽管它们很丑），但类似的 sw 形式不是因为它们需要额外的注册！ RISC V 还删除了两个 $k 寄存器（为操作系统保留），将它们返回给用户模式代码，并且还扩展了调用约定以在寄存器中传递更多参数。这些变化使 RISC V 更有效地利用稀缺资源（CPU 寄存器）。