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ColdFire でアセンブラ (6) - そんなに最適化するなよ [ColdFire (ColdeFire) V1]このエントリーを含むはてなブックマーク#

某所で 使われていた「TRAP命令に引数を渡す」プログラムを見て、 もしかしたら危ないかも知れないと思い実験してみました。

元のコード

もともとのコードはこんなものでした。 型宣言と定数宣言は適当に追加しています。

typedef byte  UB;
typedef int   TMO;

const UB FC_TSLP_TSK    = 129;
const UB FC_SLP_TSK     = 130;
const TMO TMO_FEVR      = -1;

#define  tslp_tsk( tmout )  __slp_tsk( (UB)FC_TSLP_TSK, (TMO)tmout )
#define  slp_tsk()          __slp_tsk( (UB)FC_SLP_TSK, TMO_FEVR )

void __slp_tsk(
  UB fc,		/*機能コード*/
  TMO tmout		/*タイムアウト時間*/
  )
{
  __asm {
    trap #0;
  };
}

で、この関数を呼び出すために作ったサンプルがこれです。

void main(void) {
  for(;;) {
    tslp_tsk(100);
    slp_tsk();
    tslp_tsk(200);
    slp_tsk();
  } /* loop forever */
  /* please make sure that you never leave main */
}

二つの擬似タスクを延々と呼び出します。 コンパイルすると、__slp_tsk関数の引数fcが 使われていないと文句(Warning)を言われます。 コンパイルの結果がこれです。

;   35:                   for(;;) { 
;   36:     tslp_tsk(100); 
;
0x00000000                    _main:
;                             main:
0x00000000  0x4E40                   trap     #0
;
;   37:     slp_tsk(); 
;
0x00000002  0x4E40                   trap     #0
;
;   38:     tslp_tsk(200); 
;
0x00000004  0x4E40                   trap     #0
;
;   39:     slp_tsk(); 
;
0x00000006  0x4E40                   trap     #0
;
;   40:   } /* loop forever */ 
;
0x00000008  0x60F6                   bra.s    *-8                   ; 0x00000000
0x0000000A  0x51FC                   trapf    

関数がインライン展開された上に 使われない引数が省略されています。 これでは、当初の目的を果たしません。

関数ごとアセンブラで記述する

そこで、策を考えました。 関数ごとアセンブラで記述してしまいます。

void __asm __slp_tsk_1(
  UB fc,		/*機能コード*/
  TMO tmout		/*タイムアウト時間*/
  )
{
    trap #0
    rts
}

すると、こんどは律儀にサブルーチン呼び出しをしてくれるようになります。

;   28: { 
;   29:     trap #0 
;
0x00000000                    ___slp_tsk_1:
;                             __slp_tsk_1:
0x00000000  0x4E40                   trap     #0
;
;   30:     rts 
;
0x00000002  0x4E75                   rts      
;   35:                   for(;;) { 
;   36:     tslp_tsk(100); 
;
0x00000000                    _main:
;                             main:
0x00000000  0x7264                   moveq    #100,d1
0x00000002  0x717C0081               mvs.w    #129,d0
0x00000006  0x4EBA0000               jsr      ___slp_tsk_1
;
;   37:     slp_tsk(); 
;
0x0000000A  0xA141                   mov3q    #-1,d1
0x0000000C  0x717C0082               mvs.w    #130,d0
0x00000010  0x4EBA0000               jsr      ___slp_tsk_1
;
;   38:     tslp_tsk(200); 
;
0x00000014  0x737C00C8               mvs.w    #200,d1
0x00000018  0x717C0081               mvs.w    #129,d0
0x0000001C  0x4EBA0000               jsr      ___slp_tsk_1
;
;   39:     slp_tsk(); 
;
0x00000020  0xA141                   mov3q    #-1,d1
0x00000022  0x717C0082               mvs.w    #130,d0
0x00000026  0x4EBA0000               jsr      ___slp_tsk_1
;
;   40:   } /* loop forever */ 
;
0x0000002A  0x60D4                   bra.s    *-42                  ; 0x00000000

何とか、このままインライン関数にしてくれないかなあ。

volatileという「おまじない」

次は、魔法のおまじない「volatile」をためしてみます。

void __slp_tsk_2(
  volatile UB fc,		/*機能コード*/
  volatile TMO tmout		/*タイムアウト時間*/
  )
{
  __asm {
    trap #0
  };
}
;   46:                   for(;;) { 
;
0x00000000                    _main:
;                             main:
0x00000000  0x4FEFFFEC               lea      -20(a7),a7
;
;   47:     tslp_tsk(100); 
;
0x00000004  0x7064                   moveq    #100,d0
0x00000006  0x2F400008               move.l   d0,8(a7)
0x0000000A  0x1EBC0081               move.b   #-127,(a7)            ; '.'
0x0000000E  0x4E40                   trap     #0
;
;   48:     slp_tsk(); 
;
0x00000010  0xA16F000C               mov3q    #-1,12(a7)
0x00000014  0x1F7C00820001           move.b   #-126,1(a7)           ; '.'
0x0000001A  0x4E40                   trap     #0
;
;   49:     tslp_tsk(200); 
;
0x0000001C  0x717C00C8               mvs.w    #200,d0
0x00000020  0x2F400004               move.l   d0,4(a7)
0x00000024  0x1F7C00810002           move.b   #-127,2(a7)           ; '.'
0x0000002A  0x4E40                   trap     #0
;
;   50:     slp_tsk(); 
;
0x0000002C  0xA16F0010               mov3q    #-1,16(a7)
0x00000030  0x1F7C00820003           move.b   #-126,3(a7)           ; '.'
0x00000036  0x4E40                   trap     #0
;
;   51:   } /* loop forever */ 
;
0x00000038  0x60CA                   bra.s    *-52                  ; 0x00000004
0x0000003A  0x51FC                   trapf    

揮発しないように、スタックに積んでくれました。 それをレジスタ渡しにして欲しいんだけど。

屋上屋を重ねる

つまり、明示的にレジスタに引数を入れればいいのだな。

void __slp_tsk_3(
  UB fc,		/*機能コード*/
  TMO tmout		/*タイムアウト時間*/
  )
{
  __asm {
    move fc,d0
    move tmout,d1
    trap #0
  };
}
;   57:                   for(;;) { 
;
0x00000000                    _main:
;                             main:
0x00000000  0x4FEFFFEC               lea      -20(a7),a7
;
;   58:     tslp_tsk(100); 
;
0x00000004  0x7464                   moveq    #100,d2
0x00000006  0x2F420008               move.l   d2,8(a7)
0x0000000A  0x1EBC0081               move.b   #-127,(a7)            ; '.'
0x0000000E  0x2017                   move.l   (a7),d0
0x00000010  0x222F0008               move.l   8(a7),d1
0x00000014  0x4E40                   trap     #0
;
;   59:     slp_tsk(); 
;
0x00000016  0xA16F000C               mov3q    #-1,12(a7)
0x0000001A  0x1F7C00820001           move.b   #-126,1(a7)           ; '.'
0x00000020  0x202F0001               move.l   1(a7),d0
0x00000024  0x222F000C               move.l   12(a7),d1
0x00000028  0x4E40                   trap     #0
;
;   60:     tslp_tsk(200); 
;
0x0000002A  0x757C00C8               mvs.w    #200,d2
0x0000002E  0x2F420004               move.l   d2,4(a7)
0x00000032  0x1F7C00810002           move.b   #-127,2(a7)           ; '.'
0x00000038  0x202F0002               move.l   2(a7),d0
0x0000003C  0x222F0004               move.l   4(a7),d1
0x00000040  0x4E40                   trap     #0
;
;   61:     slp_tsk(); 
;
0x00000042  0xA16F0010               mov3q    #-1,16(a7)
0x00000046  0x1F7C00820003           move.b   #-126,3(a7)           ; '.'
0x0000004C  0x202F0003               move.l   3(a7),d0
0x00000050  0x222F0010               move.l   16(a7),d1
0x00000054  0x4E40                   trap     #0
;
;   62:   } /* loop forever */ 
;
0x00000056  0x60AC                   bra.s    *-82                  ; 0x00000004

何でわざわざスタックを使うかなあ。 しかも「move.l 1(a7),d0」ってのは、おかしいだろう。


さて、次はどんな書き方をしてやろうか。

続く…かも


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コメント 3

hamayan

ナルホド、つまりサービスコールのフロントエンドはアセンブラで書け!という事ですね。
直しとこう。
by hamayan (2008-02-19 09:20) 

noritan

もし、"__slp_tsk"が別オブジェクト・ファイルに入っているのだったら、さすがにインライン展開はされないと思います。これも試しておかなくては。

だとすると、問題が出るのは、オペレーティング・システムの中味の方ですね。
とにかく、Disassemblerは手放せないようで。
by noritan (2008-02-19 14:09) 

hamayan

> とにかく、Disassemblerは手放せないようで

その前に、さんざん警告が出ているのに無視した私が間抜けでした。
by hamayan (2008-02-19 14:39) 

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