android - 如何在不使用 C 的情况下使用 aarch64 打印数字

Question

正如问题所述，我想在 aarch64 中打印多位数的数字。
通常在解决 proplem 时，我首先对它们进行 python 以查看它们是否有效，特别是因为我对任何组装都很陌生。我的pythonic解决方案是

number = 1234

while number != 0:
   digit = 1234 % 10         # always gives me the last digit
   print(digit, end='')      # to print the digit and not the next line
   number = number - digit   # to remove the digit I just got so the last digit is 0
   number = number / 10      # to remove said last digit and shorten number by 1

我试图在 AARCH64 中实现这一点的方式:

printNumber:
        mov  x16, #10                  /* apparently need this for udiv/msub */
        udiv x14, x12, x16             /* x12 is the number I defined above, bc idk what registers are save to use (e.g. when syscall 64, print, happens, 0-8 are used) */
        msub x13, x17, x16, x12        /* thanks to: https://stackoverflow.com/questions/35351470/obtaining-remainder-using-single-aarch64-instruction */
        sub  x12, x12, x13             /* x13 is what above is digit, x12 is number */
        udiv x12, x12, x16
        add  x13, x13, #48             /* digit to string, possible error source 1 */

        mov  x0,  #1                   /* the print part */
        mov  x1,  x13                  /* the other part where I suspect a mistake */
        mov  x2,  #1
        mov  w8,  #64
        svc  #0

        cmp  x12, #0                   /* the loop part */
        beq  exit                      /* genereric exit method I left out */
        b    printNumber

代码状态:它编译和运行没有问题，虽然它什么都不打印，但我无法调试，因为我使用实际的 aarch64 设备对其进行编程并且没有使用模拟器(尽管我确信有一种方法我不知道) )
我希望很清楚我要做什么，我知道一些问题，比如我应该将堆栈用于其中一些事情，但我希望它可以工作。我也希望看到我为此付出了一些努力并试图寻找这样的解决方案，但找不到任何这样做的人，或者任何其他打印数字的非 c-lib 方式(请注意我不需要数字作为str，我真的只想打印它)

Answer 1

正如 Jester 指出的那样，您无法打印的原因是 write系统调用需要一个指向要写入的数据的指针 x1 ，而不是数据本身。您需要将您的字符存储到内存中的某个适本地址( strb )并将该地址传递给 x1 .
一种方法是使用堆栈；只需从堆栈指针中减去(16 的倍数，用于对齐)为自己分配一些内存，并记住在完成后将其放回原处。这是一个应该有效的例子； XXX是我添加或更改的行。

printNumberEntry:                      /* XXX */
        sub  sp, sp, #16               /* XXX allocate 16 bytes of stack space */
printNumber:
        mov  x16, #10                  /* apparently need this for udiv/msub */
        udiv x14, x12, x16             /* x12 is the number I defined above, bc idk what registers are save to use (e.g. when syscall 64, print, happens, 0-8 are used) */
        msub x13, x14, x16, x12        /* XXX fix unrelated bug */
        sub  x12, x12, x13             /* x13 is what above is digit, x12 is number */
        udiv x12, x12, x16
        add  x13, x13, #48             /* digit to string, possible error source 1 */

        strb w13, [sp]                 /* XXX Store the low byte of x13/w13 in memory at address sp */

        mov  x0,  #1                   /* the print part */
        mov  x1,  sp                   /* XXX x1 points to the byte to be written */
        mov  x2,  #1
        mov  w8,  #64
        svc  #0

        cmp  x12, #0                   /* the loop part */
        beq  exit                      /* genereric exit method I left out */
        b    printNumber

exit:                                  /* XXX */
        add  sp, sp, #16               /* XXX restore stack before returning */
        ret                            /* XXX */

我还修复了一个不相关的错误:在您的 msub 中, x17应该是 x14 ，因为那是商所在的位置。
另一种方法是在静态内存中保留一个字节:

        .bss
dataToWrite:
        .resb 1
        .text
printNumberEntry:                      /* XXX */
        adr  x1, dataToWrite           /* XXX keep address in x1 throughout */
printNumber:
        mov  x16, #10                  /* apparently need this for udiv/msub */
        udiv x14, x12, x16             /* x12 is the number I defined above, bc idk what registers are save to use (e.g. when syscall 64, print, happens, 0-8 are used) */
        msub x13, x14, x16, x12        /* XXX fix unrelated bug */
        sub  x12, x12, x13             /* x13 is what above is digit, x12 is number */
        udiv x12, x12, x16
        add  x13, x13, #48             /* digit to string, possible error source 1 */

        strb w13, [x1]                 /* XXX Store the low byte of x13/w13 at dataToWrite */

        mov  x0,  #1                   /* the print part */
        /* x1 already contains the proper address */
        mov  x2,  #1
        mov  w8,  #64
        svc  #0

        cmp  x12, #0                   /* the loop part */
        beq  exit                      /* genereric exit method I left out */
        b    printNumber

exit:                                  /* XXX */
        ret                            /* XXX */
        /* your code */

缺点是这将使您的函数无法用于信号处理程序、多线程等，因为它们都将尝试使用相同的字节。
其他注意事项:

当然，数字以相反的顺序打印。那是我想你以后会做的事情。

sub第二个 udiv没有必要，因为第一个 udiv已经产生了四舍五入的商(如 Python 的 x14 = x12 // 10 )。所以你可以用 mov x12, x14 替换这两个指令.

您的几个寄存器在整个函数 ( x16, x1, x2, x8 ) 中都保存着常量值，因此您可以在循环外初始化它们，而不是在每次迭代时重复重复。 (注意 x0 被系统调用的返回值覆盖，所以你每次都需要重新初始化它。)

您真的很想找到一种能够使用调试器的方法。否则，请为更多的情况做好准备，在这些情况下，您花费半小时编写 StackOverflow 问题并等待更多小时的答案，因为使用调试器可能会在三分钟内发现自己的错误。如果无法安装 gdb在您的 Android 设备上，然后考虑在可能的情况下设置另一个 Linux AArch64 机器(例如 Raspberry Pi 4，或云服务器，甚至 qemu 模拟器)。