Por que o compilador não usa diretamente LSR

Oi Eu estive trabalhando em um projeto usando um Arduino Uno (então ATmega328p), onde o tempo é muito importante e, portanto, eu queria ver em quais instruções o compilador estava convertendo meu código. E aí eu tenho um uint8_tque eu desloco um pouco para a direita em cada iteração usando data >>= 1e parece que o compilador traduziu isso em 5 instruções ( dataestá em r24):

mov     r18, r24
ldi     r19, 0x00
asr     r19
ror     r18
mov     r24, r18

Mas se eu olhar para a documentação do conjunto de instruções, vejo uma instrução que faz exatamente isso: lsr r24

Eu negligencio algo ou por que o compilador não está usando isso também? Os registradores r18e r19não são usados em nenhum outro lugar.

Estou usando um Ardunio, mas se estiver correto, basta usar o avr-gcccompilador normal . Este é o código (aparado) que gera a sequência:

ISR(PCINT0_vect) {
    uint8_t data = 0;
    for (uint8_t i = 8; i > 0; --i) {
//        asm volatile ("lsr %0": "+w" (data));
        data >>= 1;
        if (PINB & (1 << PB0))
            data |= 0x80;
    }
    host_data = data;
}

Tanto quanto posso ver, o Ardunino IDE está usando o compilador AVR gcc fornecido pelo sistema, versão 6.2.0-1.fc24. Ambos são instalados através do gerenciador de pacotes, portanto, devem estar atualizados.

arduino avr-gcc xZise
fonte

A montagem não parece corresponder ao código C.

Eugene Sh.

Bem, eu compilei usando o Ardunio IDE e depois usei avr-objdumpno arquivo elf ... O que parece não corresponder?

xZise 7/02

@Eugene Sh .: Ele faz correspondem ao código C. Corresponde apenas à linhadata >>= 1;

Coalhada

Este é um dos casos em que "usar turnos em vez de divisão" é o conselho errado. Se você fizer / = 2, o compilador irá gerar lsr r24; (dica: experimente o gcc para brincar com a geração de código asm)

PlasmaHH

Qual compilador? Qual processador? Realmente deve ser óbvio que essas informações são necessárias para que a pergunta faça sentido.

Olin Lathrop

Respostas:

De acordo com a especificação da linguagem C, qualquer valor cujo tamanho seja menor que o tamanho int(depende do compilador específico; no seu caso inttem 16 bits de largura) envolvido em qualquer operação (no seu caso >>) é upcast para um intantes da operação.
Esse comportamento do compilador é chamado de promoção inteira .

E foi exatamente isso que o compilador fez:

r19 = 0 é o MSByte do valor inteiro promovido de data.
(r19, r18) representa o valor total promovido do número inteiro dataque é então deslocado para a direita um bit por asr r19e ror 18.
O resultado é então implicitely elenco de volta para sua uint8_tvariável data:
mov r24, r18, ou seja, o MSByte em R19 é jogado fora.

Editar:
é claro que o complier pode otimizar o código.
Tentando reproduzir o problema, descobri que, pelo menos com a versão 4.9.2 do avr-gcc, o problema não ocorre. Ele cria código muito eficiente, ou seja, a linha C data >>= 1;é compilada em apenas uma única lsr r24instrução. Talvez você esteja usando uma versão do compilador muito antiga.

Coalhada
fonte

Não é um desperdício total, porque às vezes você precisa do código não otimizado para depuração no nível do assembler. Você ficará muito satisfeito se tiver um código não otimizado.

Requeijão

Se bem me lembro, -mint8 é a bandeira para fazer números inteiros de 8 bits. No entanto, isso tem muitos efeitos colaterais indesejados. Desculpe, não consigo me lembrar o que eram agora, mas nunca usei a bandeira por causa deles. Passei muito tempo comparando o avr-gcc com um compilador comercial há muitos anos.

7117 Jon

Ah, está certo, o padrão C exige que os números inteiros tenham pelo menos 16 bits, portanto, usar -mint8 quebra todas as bibliotecas.

7117 Jon

Nigel Jones disse em "Código C eficiente para microcontroladores de 8 bits" algo como: "... As regras de promoção inteira de C são provavelmente o crime mais hediondo cometido contra aqueles que trabalham no mundo de 8 bits" ...

Dirceu Rodrigues Jr

@Jonas Wielicki: a melhor solução para o problema é usar um compilador melhor. Por exemplo, com o avr-gcc versão 4.9.2, não consigo reproduzir o problema: para a linha de código C, d >>= 1;recebo apenas uma única lsr r24instrução. Talvez o xZise esteja usando uma versão do compilador muito antiga.

Coalhada