指令环境。

2)Power PC虚拟环境级———用户级体系结构的扩展。

3)Power PC操作系统级———可控制操作系统资源。

用户级寄存器主要有32个(32位或64位)通用寄存器(R02R31),32个浮点寄存器(F02F31)。一个程序计数器(PC),一个链接寄存器(L R),一个条件寄存器(CR),一个浮点状态和控制寄存器(FPSCR),其中R1、R14～R31是非易失性寄存器,R0、R3～R12是易失性寄存器,R0代码段专用,R1堆栈专用,R3～R10可用于变量传递。

用户级体系结构的指令系统主要有整型指令、浮点指令、读取和存储指令、跳转和流程控制指令,另外还有一些系统和处理器控制指令。

2　汇编实现

2.1　汇编模块嵌入

MVM E5100上运行的程序框架是C语言实现的,所以需要将汇编实现数据组装模块加入到现有框架中。主要有两种实现方式,且都是基于Tornado2.0集成开发环境:

1)直接编写独立的汇编程序

这种实现可以使用代码编辑器编写完整的汇编源程序,然后使用Tornado自带的独立编译程序ccppc.exe在命令行下将源程序编译成目标文件。ccppc.exe位于S YS:\Tornado\ ho st\x862win32\bin目录下。

使用编译命令ccppc?o yourfile.o yourfile.s获得目标文件,然后将目标文件添加到需要调用该模块的工程中。

2)C语言内联汇编

Tornado2.0编译器支持C语言的Power2 PC内联汇编,用内联标示将汇编实现代码按Power PC汇编语法内嵌到C语言代码中。这需要解决好如何分配寄存器,如何与C语言变量相结合的问题。

例:/3222222222C语言代码22222222223/

__asm__("li3,10");

/3222222222C语言代码2222222223/

内联可以嵌入部分汇编语句,或者嵌入整个汇编函数体。数据组装模块的汇编实现主要采用后者,这种方式可以减少变量传递与寄存器分配的复杂度,便于系统调用维护并且在函数体内可以统一规划使用寄存器。

2.2　C与汇编的调用接口

Power PC体系结构中,通用寄存器R3～R10可用于函数变量传递,R3、R4还用于数据返回,并且R3必须作为传递第1个参数的寄存器。Power PC堆栈结构是使用R1寄存器把所有堆栈构成一个单向链表,链表增长方向是从高地址到低地址,而堆栈内部变量的增长方向是从低地址到高地址(图2)。堆栈指针总是指向当前执行函数堆栈段的最低位,新的堆栈创建总是在相邻下一个更低位的可用内存

。

图2　PowerPC堆栈结构

当一个函数调用另一个函数时,底层实现过程是首先将传递的参数值保存到从R32R10的寄存器中,然后跳转到被调用函数的入口点。而被调用函数必须在函数入口点创建一个新的堆栈段,在堆栈创建完毕并保存好非易失性寄存器之后,将R3～R10寄存器中的参数值保存,即完成了变量传递。被调用函数在返回前,要将返回值保存到R3、R4寄存器,并在恢复原非易失性寄存器和释放堆栈之后返回。

汇编函数按以上规则定义入口点及参数传入传出,C程序就可以与调用其它C函数一样调用汇编函数。

2.3　局变量的引用

函数功能实现过程中常常需要使用到全局变量。汇编代码中使用全局变量,首先要用. extern预处理宏将需要的全局变量从符号表中引用过来,然后在程序实现中作为数据段标示符来获得该全局变量首地址。

2.4　重要细节

1)Power PC的通用寄存器中,R142R31为非易失性寄存器,而程序中使用非易失性寄存器之前,必须保存所有可能用到的非易失性寄存器中从最小号到R31的所有寄存器。

如果可能用到的非易失性寄存器中最小号寄存器是R20,那么必须保存从R20到R31的

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