關于CPU的補充
寄存器
CPU除了有控制器、運算器還有寄存器。其中寄存器的作用就是進行數(shù)據(jù)的臨時存儲妥衣。
CPU的運算速度是非常快的戒傻，為了性能CPU在內(nèi)部開辟一小塊臨時存儲區(qū)域，并在進行運算時先將數(shù)據(jù)從內(nèi)存復制到這一小塊臨時存儲區(qū)域中蜂筹，運算時就在這一小快臨時存儲區(qū)域內(nèi)進行需纳。我們稱這一小塊臨時存儲區(qū)域為寄存器。
對于arm64系的CPU來說艺挪， 如果寄存器以x開頭則表明的是一個64位的寄存器不翩，如果以w開頭則表明是一個32位的寄存器，在系統(tǒng)中沒有提供16位和8位的寄存器供訪問和使用麻裳。其中32位的寄存器是64位寄存器的低32位部分并不是獨立存在的口蝠。
高速緩存
iPhoneX上搭載的ARM處理器A11它的1級緩存的容量是64KB，2級緩存的容量8M.
CPU每執(zhí)行一條指令前都需要從內(nèi)存中將指令讀取到CPU內(nèi)并執(zhí)行津坑。而寄存器的運行速度相比內(nèi)存讀寫要快很多,為了性能,CPU還集成了一個高速緩存存儲區(qū)域.當程序在運行時妙蔗，先將要執(zhí)行的指令代碼以及數(shù)據(jù)復制到高速緩存中去(由操作系統(tǒng)完成).CPU直接從高速緩存依次讀取指令來執(zhí)行.
寄存器的補充
數(shù)據(jù)地址寄存器
數(shù)據(jù)地址寄存器通常用來做數(shù)據(jù)計算的臨時存儲、做累加疆瑰、計數(shù)眉反、地址保存等功能昙啄。定義這些寄存器的作用主要是用于在CPU指令中保存操作數(shù)，在CPU中當做一些常規(guī)變量來使用寸五。
ARM64中
- 64位: X0-X30, XZR(零寄存器)
- 32位: W0-W30, WZR(零寄存器)
注意:
之前講解8086匯編中有一種特殊的寄存器段寄存器:CS,DS,SS,ES四個寄存器來保存這些段的基地址,這個屬于Intel架構(gòu)CPU中.在ARM中并沒有
浮點和向量寄存器
因為浮點數(shù)的存儲以及其運算的特殊性,CPU中專門提供浮點數(shù)寄存器來處理浮點數(shù)
- 浮點寄存器 64位: D0 - D31 32位: S0 - S31
現(xiàn)在的CPU支持向量運算.(向量運算在圖形處理相關的領域用得非常的多)為了支持向量計算系統(tǒng)了也提供了眾多的向量寄存器.
- 向量寄存器 128位:V0-V31
棧
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棧：是一種具有特殊的訪問方式的存儲空間（后進先出梳凛， Last In Out Firt，LIFO）
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SP和FP寄存器
- sp寄存器在任意時刻會保存我們棧頂?shù)牡刂?
- fp寄存器也稱為x29寄存器屬于通用寄存器,但是在某些時刻我們利用它保存棧底的地址!()
注意:ARM64開始,取消32位的 LDM,STM,PUSH,POP指令! 取而代之的是ldr\ldp str\stp
ARM64里面 對棧的操作是16字節(jié)對齊的!!
關于內(nèi)存讀寫指令
注意:讀/寫 數(shù)據(jù)是都是往高地址讀/寫
str(store register)指令
將數(shù)據(jù)從寄存器中讀出來,存到內(nèi)存中.
ldr(load register)指令
將數(shù)據(jù)從內(nèi)存中讀出來,存到寄存器中
此ldr 和 str 的變種ldp 和 stp 還可以操作2個寄存器.
堆棧操作練習
使用32個字節(jié)空間作為這段程序的検嵝樱空間,然后利用棧將x0和x1的值進行交換.
sub sp, sp, #0x20 ;拉伸椚途埽空間32個字節(jié)
stp x0, x1, [sp, #0x10] ;sp往上加16個字節(jié),存放x0 和 x1
ldp x1, x0, [sp, #0x10] ;將sp偏移16個字節(jié)的值取出來,放入x1 和 x0
bl和ret指令
bl標號
- 將下一條指令的地址放入lr(x30)寄存器
- 轉(zhuǎn)到標號處執(zhí)行指令
ret
- 默認使用lr(x30)寄存器的值,通過底層指令提示CPU此處作為下條指令地址!
ARM64平臺的特色指令,它面向硬件做了優(yōu)化處理的
x30寄存器
x30寄存器存放的是函數(shù)的返回地址.當ret指令執(zhí)行時刻,會尋找x30寄存器保存的地址值!
注意:在函數(shù)嵌套調(diào)用的時候.需要講x30入棧!
函數(shù)的參數(shù)和返回值
ARM64下,函數(shù)的參數(shù)是存放在X0到X7(W0到W7)這8個寄存器里面的.如果超過8個參數(shù),就會入棧.
函數(shù)的返回值是放在X0 寄存器里面的.
函數(shù)的局部變量
函數(shù)的局部變量放在棧里面!
