[原创] PowerPC 汇编入门与优化

2024-01-07 18:39

本文主要是介绍[原创] PowerPC 汇编入门与优化,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

PowerPC Figure – PPC入门与优化

By Skywind(2007)
http://www.joynb.net/blog/

背景介绍

PowerPC于1991年IBM/MOTO/APPLE研制,大量应用于服务器(AIX / AS400系列及苹果系列服务器),家用游戏机(PS3, Wii, XBOX, GameCube),以及嵌入式(仅次于Arm/x86排第三)。PowerPC核心在于开放系统软件标准,其应用范围仅次于x86,是除去x86外最值得开发者了解的体系。

不需要写出非常高效的代码,但要了解基本效率原则;不需要大规模开发PPC程序,但需要时能写几段、调试时能看懂哪里错了。本文将从对比x86入手,引入RISC及PowerPC体系概念,向读者介绍该体系指令集,常用优化方法和交叉编译环境及模拟器的搭建等内容。

PowerPC基础知识

1990年 IBM时任总裁 Kuehler说服了摩托罗拉公司和苹果公司与IBM公司共同参与制订 PowerPC体系结构。为了让 AS/400也成为其中一员,1991 / 1992年罗彻斯特实验室开始为 AS/400扩充并制订PowerPC的64位结构。
                                                                                                        
----《罗彻斯特城堡》

大部分CPU指令集都可以分为:数据读写、数值计算、流程控制与设备管理四个部分,其中设备管理不属于介绍范围。开放系统软件标准在于硬件/软件只要符合该标准都能在 PowerPC下运行,也就是说先今有大量CPU虽然实现不一,但是他们在标准上都支持了 PowerPC体系,使得开发与接口更为方便。

PPC使用RISC(精简指令集),指令字长都是32bit,一条Intel指令往往可以由多条 PPC指令组合表示。Endian一般都是可调的,默认使用BE(Big Endian),同时PPC没有栈,也就是说应用程序需要自己实现相关操作。

常用术语介绍

image

image

常用寄存器

image

问题1:如何加载32位立即数?

在PPC下如何加载32位的立即数呢?RISC下PPC的每条指令都是4个字节定长。除去指令与寄存器参数编码,只有剩下16bit的长度用来描述立即数,比如立即数加载指令 LI:

LI rD, SIMM

clip_image002

立即数SIMM字段仅16位,如何表示32位?

答案:只有分两次载如,使用LIS(立即数载入并左移)和ADDI(立即数加法)分两次加载。因此32bit的立即数加载需要分两次完成:

LIS R3, 0x1122           加载并左移16位
ADDI R3, R3, 0x3344  再加上低16位

两条指令后,R3完成对 0x11223344的加载

特性:不一样的子程序调用

•    f1:             子程序入口
•       blr          返回(跳转到LR地址)
•    start:
•       bl f1       调用f1(跳转并保存地址到LR)
•       li r1, 1    设置r1 = 1
•       li r3, 1    设置r3 = 1
•       sc           系统调用:结束程序

PPC使用了LR寄存器(Link Register)来完成:在bl指令跳转前,下条指令(li r1,1)的地址会被保存到LR而执行到f1中的blr时,系统会跳转到LR所表示的地址,完成返回。

数据读写指令 

image

注意:LBZ R3, 0(R2)与LHZ R3,10(R2)并不全等同于MOV AL,[EBX]和MOV AX,[EBX+10]。前者将字节和半字加载到R3时顺便清空了高位,而后两条指令加载数据到EAX并不会清空高位。

第一个程序:Hello World !!

把下面的程序保存成 hello.s,并交叉编译:

# powerpc-eabi-as -gstabs hello.s -o hello.o
# powerpc-eabi-ld hello.o -o hello

•    .global _start                         /* 请将本程序保存成 hello.s */
•    .data                                      /* 后面将讲解如何在虚拟机中调试 */
•    msg: .asciz "Hello, PowerPC World !!/n"
•    len = . - msg
•    .text                                      

这篇关于[原创] PowerPC 汇编入门与优化的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/580877

相关文章

Spring Boot + MyBatis Plus 高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)

《SpringBoot+MyBatisPlus高效开发实战从入门到进阶优化(推荐)》本文将详细介绍SpringBoot+MyBatisPlus的完整开发流程,并深入剖析分页查询、批量操作、动... 目录Spring Boot + MyBATis Plus 高效开发实战:从入门到进阶优化1. MyBatis

MyBatis 动态 SQL 优化之标签的实战与技巧(常见用法)

《MyBatis动态SQL优化之标签的实战与技巧(常见用法)》本文通过详细的示例和实际应用场景,介绍了如何有效利用这些标签来优化MyBatis配置,提升开发效率,确保SQL的高效执行和安全性,感... 目录动态SQL详解一、动态SQL的核心概念1.1 什么是动态SQL?1.2 动态SQL的优点1.3 动态S

Python如何使用__slots__实现节省内存和性能优化

《Python如何使用__slots__实现节省内存和性能优化》你有想过,一个小小的__slots__能让你的Python类内存消耗直接减半吗,没错,今天咱们要聊的就是这个让人眼前一亮的技巧,感兴趣的... 目录背景:内存吃得满满的类__slots__:你的内存管理小助手举个大概的例子:看看效果如何?1.

一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化

《一文详解SpringBoot响应压缩功能的配置与优化》SpringBoot的响应压缩功能基于智能协商机制,需同时满足很多条件,本文主要为大家详细介绍了SpringBoot响应压缩功能的配置与优化,需... 目录一、核心工作机制1.1 自动协商触发条件1.2 压缩处理流程二、配置方案详解2.1 基础YAML

MySQL中慢SQL优化的不同方式介绍

《MySQL中慢SQL优化的不同方式介绍》慢SQL的优化,主要从两个方面考虑,SQL语句本身的优化,以及数据库设计的优化,下面小编就来给大家介绍一下有哪些方式可以优化慢SQL吧... 目录避免不必要的列分页优化索引优化JOIN 的优化排序优化UNION 优化慢 SQL 的优化,主要从两个方面考虑,SQL 语

MySQL中慢SQL优化方法的完整指南

《MySQL中慢SQL优化方法的完整指南》当数据库响应时间超过500ms时,系统将面临三大灾难链式反应,所以本文将为大家介绍一下MySQL中慢SQL优化的常用方法,有需要的小伙伴可以了解下... 目录一、慢SQL的致命影响二、精准定位问题SQL1. 启用慢查询日志2. 诊断黄金三件套三、六大核心优化方案方案

Redis中高并发读写性能的深度解析与优化

《Redis中高并发读写性能的深度解析与优化》Redis作为一款高性能的内存数据库,广泛应用于缓存、消息队列、实时统计等场景,本文将深入探讨Redis的读写并发能力,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录引言一、Redis 并发能力概述1.1 Redis 的读写性能1.2 影响 Redis 并发能力的因素二、

使用国内镜像源优化pip install下载的方法步骤

《使用国内镜像源优化pipinstall下载的方法步骤》在Python开发中,pip是一个不可或缺的工具,用于安装和管理Python包,然而,由于默认的PyPI服务器位于国外,国内用户在安装依赖时可... 目录引言1. 为什么需要国内镜像源?2. 常用的国内镜像源3. 临时使用国内镜像源4. 永久配置国内镜

C#原型模式之如何通过克隆对象来优化创建过程

《C#原型模式之如何通过克隆对象来优化创建过程》原型模式是一种创建型设计模式,通过克隆现有对象来创建新对象,避免重复的创建成本和复杂的初始化过程,它适用于对象创建过程复杂、需要大量相似对象或避免重复初... 目录什么是原型模式?原型模式的工作原理C#中如何实现原型模式?1. 定义原型接口2. 实现原型接口3

Python FastAPI入门安装使用

《PythonFastAPI入门安装使用》FastAPI是一个现代、快速的PythonWeb框架,用于构建API,它基于Python3.6+的类型提示特性,使得代码更加简洁且易于绶护,这篇文章主要介... 目录第一节:FastAPI入门一、FastAPI框架介绍什么是ASGI服务(WSGI)二、FastAP