基于ARM的高效C語言編程

　　add r3,[r2,r1,lsl #1];增加語句①

　　ldrh r3,[r3,#0]

　　add r1,r1,#1

　　and r1,r1,0xff;增加語句②

　　cmp r1,#0x0a

　　add r0,r3,r0

　　bcc add2_loop

　　mov r0,r0,lsl #16;增加語句③

　　mov r0,r0,asr #16;增加語句④

　　mov pc,r14

　　比較add1和add2兩個(gè)函數(shù)的匯編代碼，可以發(fā)現(xiàn)add2_loop循環(huán)比add1_loop循環(huán)增加了4條語句。

　　語句①：函數(shù)add2中變量sum為16位short類型，ARM指令中l(wèi)drh指令不支持移位地址偏移，因此增加add指令計(jì)算數(shù)組下標(biāo)地址。

　　語句②：由于函數(shù)add2中循環(huán)變量i為8位的char類型，而ARM處理器的寄存器為32位，此語句用于處理循環(huán)變量累加過程中引起的溢出問題。即：當(dāng)i累加到255時(shí)，再加1應(yīng)該為0,而不是256。

　　語句③、④：函數(shù)add2中返回結(jié)果sum為short類型，在返回前需將32位寄存器的前16位用符號位填充，即轉(zhuǎn)換為16位short類型。

　　2 函數(shù)局部變量的個(gè)數(shù)

　　為了加快程序的執(zhí)行速度，函數(shù)編譯時(shí)應(yīng)盡可能將局部變量都分配在寄存器中。*部變量多于可用的寄存器時(shí)，編譯器會將多余的變量壓入堆棧(即存入存儲器中)，因此必須控制局部變量的個(gè)數(shù)。

　　ARM處理器采用RISC結(jié)構(gòu)，帶有豐富的內(nèi)部寄存器。在編譯器使用apcs開關(guān)選項(xiàng)，即支持ATPCS(ARMThumb Procedure Call STandard)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，理論上有14個(gè)寄存器(R0～R12，R14)可以用來存放局部變量。但是實(shí)際上有些寄存器有自身特殊的用途，例如R9在與讀寫位置無關(guān)（RWPI）的編譯情況下作為靜態(tài)基址寄存器使用，R12作為子程序內(nèi)部調(diào)用的臨時(shí)過渡寄存器使用。ATPCS規(guī)則中的寄存器名稱及說明如表1所列。

表1 ATPCS規(guī)則中寄存器說明

　　因此，應(yīng)盡量限制局部變量的數(shù)目：①對于函數(shù)的參數(shù)個(gè)數(shù)應(yīng)控制在4個(gè)以內(nèi)，只有R0～R3可用來保存參數(shù)，當(dāng)參數(shù)多于4個(gè)時(shí)將被壓入堆棧。如果由于實(shí)際應(yīng)用的需要，參數(shù)多于4個(gè)，也可以采用結(jié)構(gòu)體來組織參數(shù)，傳遞結(jié)構(gòu)體指針來實(shí)現(xiàn)。②函數(shù)內(nèi)部局部變量的個(gè)數(shù)應(yīng)控制在12個(gè)以內(nèi)（R0～R11），R12～R15都有特定用途。

　　3 函數(shù)內(nèi)代碼的編寫

　　3.1 循環(huán)代碼的編寫

　　循環(huán)的控制條件設(shè)為遞減到零的形式，可以減少指令條數(shù)。以求10個(gè)數(shù)的累加和為例進(jìn)行分析。

　　代碼1：

　　int sum=0;

　　for(int i=0;i10;i++)

　　sum=sum+i;

　　代碼2：

　　int sum=0;

　　for(int i=10;i!=0;i--)

　　sum=sum+i;