PPC入门与优化杂谈(3)

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条件转移原理（了解）BC BO, BI, target_addr (AA=0, LK=0)
    m <- 32
    If BO[2]=0 then CTR <- CTR – 1                   如果BO[2]==0则计数器自减
    ctr_ok <- BO[2] | BO[3]                               判断计数器条件
    cond_ok <- BO[0] | (CR[BI] == BO[1])         判断条件寄存器某位是否符合需求
    If ctr_ok & cond_ok then                             如果两个条件同时成立则执行跳转
        if AA then NIA <- iea EXTS(BD || 0b00)    如果使用绝对地址
        else NIA <- iea CIA + EXTS(BD || 0b00)   如果使用相对地址
        if LK then LR <- iea CIA + 4                     判断是否记录指令地址到LR
注：NIA - 新指令地址；CIA - 当前指令地址；EXTS - 扩展正负符号；AA - 是否使用绝对跳转的标志；LK - 是否用LR保存下条指令地址（CIA + 4）。
BO字段常用操作码：
BO=00100 如果条件成立（CR[BI]==0）则发生跳转
BO=01100 如果条件不成立（CR[BI]==1）则发生跳转
BO=10100 直接跳转
问题4：求绝对值指令原理
下面代码请直接用CMP/ BC两条指令实现（提示：参考前面关于BC/CMP两条指令原理）
cmpw r3, r4
beq _branch_1
答案（了解即可）：
cmp 0, 0, r3, r4
bc 0b01100, 2, _branch_1
其实在实际开发中都是直接书写替代的别名
问题5：PowerPC与x86的编码区别
PPC指令系统比x86/arm晦涩，同时RISC载入常数等指令等要分两次；PPC大部分指令都是三操作数，而x86几乎都是双操作数；PPC指令比x86更细致精准，同样程序PPC代码要比x86短。

示例：演示递归 – 求阶乘接下来的程序将通过求阶乘演示递归。之前曾经说过：PPC没有栈，故而实际递归时需要保存现场与返回地址的工作交给了应用程序，我们一般使用R1来模拟栈指针：
• _factoria:                             /* 求阶乘，输入R3，返回R3 */
•     mflr %r2
•     stw %r2, -8(%r1)
•     addi %r1, %r1, –60
• _factoria.start:
•     cmpwi %cr0, %r3, 1
•     bgt _factoria.n1               /* branch to n1 if r3 > 1 */
•     li %r3, 1                         /* return 1 (if r3 <= 1) */
•     b _factoria.exit
• _factoria.n1:
•     stw %r3, 8(%r1)              /* save r3 to stack */
•     addi %r3, %r3, –1           /* r3 = r3 - 1 */
•     bl _factoria                     /* call _factoria */
•     lwz %r11, 8(%r1)            /* r11 = [r1 + 8] (old r3) */
•     mullw %r3, %r3, %r11    /* r3 = r3 * r11 */
• _factoria.exit:
•     addi %r1, %r1, 60           /* restore stack point */
•     lwz %r2, -8(%r1)             /* resotre LR */
•     mtlr %r2
•     blr
根据操作系统的不同，规定了不同的ABI（应用程序二进制接口），详细定义了栈如何操作，参数如何传递等关键接口规范，开发时需注意查看。
PowerPC 编译调试
交叉编译（在一个平台下编译另一个平台运行的程序）需要一台Unix机器或者Cygwin，下载并重新编译binutils即可：

# tar -jvxf binutils-2.18.tar.bz2
# cd binutils-2.18
# ./configure --target=powerpc-linux-eabi
# make all install
模拟器QEMU最好在Linux环境中使用（才能支持用户模式模拟）
# apt-get install qemu （debian直接安装）
其他平台需要手工编译。所谓用户模式在于不需要模拟整个PPC操作系统，而是模拟执行PPC-Linux下二进制可执行文件，PPC程序的系统调用将会转化为本机 Linux的系统调用。所以我们不需要再在QEMU下重新安装一个 Mac OS X之类的系统：
# powerpc-linux-eabi-as -gstabs hello.s -o hello.o
# powerpc-linux-eabi-ld hello.o -o hello
# qemu-ppc ./hello
Hello, PowerPC World !!
#
上面是使用第一章中的 hello.s进行编译，并在虚拟机中运行以后的效果。