compiler-construction - 68040 If Else 走错分支

Question

有没有好的 68k 汇编程序员？？我正在为摩托罗拉 68040 使用商业 Green Hills 编译器，我从代码中看到了一些非常奇怪的行为。有时，代码会进行 if/else 比较，并采用错误的分支。例如:

float a = 1, b = 2;

if (a < b)
    do c;
else 
    do d;

代码有时会到d!？我发现每当发生此错误时，总会有一个特定的 ISR 中断比较。我查看了为 ISR 生成的程序集，发现了一些对我来说没有意义的东西。首先，浮点状态寄存器 FPSR、FPCR 和 FPIAR 似乎没有保存在 ISR 中。这将解释为什么 if/else 选择错误的分支。 FPSR 寄存器用于确定比较的结果，如果该寄存器在 ISR 中被覆盖，则分支可能采用错误的路径。以下是编译器生成的入口和导出程序集:

isr_function:
    FSAVE   -(%SP)
    LINK    %A6,#-192
    MOVEM.L %D0/%D1/%D2/%A0/%A1,-(%SP)
    FMOVEM  %FP0/%FP1/%FP2/%FP3/%FP4/%FP5/%FP6/%FP7,-(%SP)

    ; isr code ...

    FMOVEM  -308(%A6),%FP0/%FP1/%FP2/%FP3/%FP4/%FP5/%FP6/%FP7
    MOVEM.L -212(%A6),%D0/%D1/%D2/%A0/%A1
    UNLK    %A6
    FRESTORE    (%SP)+
    RTE

我查看了程序员引用手册，但找不到任何表明 FSAVE 或 FMOVEM 保存 FP 状态寄存器的内容。实际上，我看到一条评论表明它没有，“FSAVE 不保存浮点单元的程序员模型寄存器；它只保存用户不可见的机器部分。”所以我添加了一些我自己的程序集来保存 ISR 开始时的寄存器，并在结束时恢复它们，这大大提高了性能，但我仍然看到一些问题。以下是我所做的补充；备份变量在 C 代码中被输入为 unsigned long:

isr_function:
    FSAVE   -(%SP)
    LINK    %A6,#-192
    MOVEM.L %D0/%D1/%D2/%A0/%A1,-(%SP)
    FMOVEM  %FP0/%FP1/%FP2/%FP3/%FP4/%FP5/%FP6/%FP7,-(%SP)

    FMOVE %FPIAR,fpiar_backup
    FMOVE %FPSR,fpsr_backup
    FMOVE %FPCR,fpcr_backup

    ; isr code ...

    FMOVE fpiar_backup,%FPIAR
    FMOVE fpsr_backup,%FPSR
    FMOVE fpcr_backup,%FPCR

    FMOVEM  -308(%A6),%FP0/%FP1/%FP2/%FP3/%FP4/%FP5/%FP6/%FP7
    MOVEM.L -212(%A6),%D0/%D1/%D2/%A0/%A1
    UNLK    %A6
    FRESTORE    (%SP)+
    RTE

我很难相信编译器实际上有一个错误，因为不保存寄存器。于是我开始查看FPx和Dx的值，看它们是否恢复到了正确的值，看起来好像不是。但是，我并不是 100% 认为我的修改不会污染汇编代码。以下是我添加的用于保存寄存器的代码；调试变量的类型为无符号长整型:

isr_function:
    FMOVE   %FP0,debug3
    FMOVE   %FP1,debug5
    FMOVE   %FP2,debug7
    FMOVE   %FP3,debug9
    FMOVE   %FP4,debug11
    FMOVE   %FP5,debug13
    FMOVE   %FP6,debug15
    FMOVE   %FP7,debug17
    FMOVE   %FPCR,debug19
    FMOVE   %FPIAR,debug23
    FMOVE   %FPSR,debug25   

    FSAVE   -(%SP)
    LINK    %A6,#-192
    MOVEM.L %D0/%D1/%D2/%A0/%A1,-(%SP)
    FMOVEM  %FP0/%FP1/%FP2/%FP3/%FP4/%FP5/%FP6/%FP7,-(%SP)

    ; isr code ...

    FMOVEM  -308(%A6),%FP0/%FP1/%FP2/%FP3/%FP4/%FP5/%FP6/%FP7
    MOVEM.L -212(%A6),%D0/%D1/%D2/%A0/%A1
    UNLK    %A6

    FMOVE   %FP0,debug4
    FMOVE   %FP1,debug6
    FMOVE   %FP2,debug8
    FMOVE   %FP3,debug10
    FMOVE   %FP4,debug12
    FMOVE   %FP5,debug14
    FMOVE   %FP6,debug16
    FMOVE   %FP7,debug18
    FMOVE   %FPCR,debug20
    FMOVE   %FPIAR,debug24
    FMOVE   %FPSR,debug26

    FRESTORE    (%SP)+
    RTE

总之我的问题是，

1) 生成的程序集是否存在不保存 FPSR、FPCR 和 FPIAR 寄存器的问题，以及

2) 当我进入和退出 ISR 时，我是否正确保存了寄存器的值？

如果我有另一个编译器来比较就好了。不幸的是，我无法将调试器附加到代码中。我在 C/C++/C#/Java/Python/PHP/等方面有丰富的经验，但我远不是汇编专家。

任何想法表示赞赏!

Answer 1

为了将来引用，问题确实与编译器没有保存浮点状态寄存器的值有关。我联系了 Green Hills，据他们说这不是错误，保存寄存器的值是程序员的责任。这对我来说很奇怪，因为编译器保存了所有其他内部寄存器，包括 FPU 的内部状态，为什么停止状态寄存器？

简而言之，保存进入的 FPSR 和 FPIAR 的值，当离开 ISR 时将纠正问题。以下应该可以解决问题:

void isr(void)
{
    // variable declarations ...

    __asm("    FMOVE %FPIAR,-(%SP)"); 
    __asm("    FMOVE %FPSR,-(%SP)"); 

    // some code ...


    __asm("    FMOVE (%SP)+,%FPSR"); 
    __asm("    FMOVE (%SP)+,%FPIAR");
}