while ( condition ) +---------->|
statement | |
| +--------------+ FALSE
| | condition |--------+
| +--------------+ |
| | |
| | TRUE |
| | |
| V |
| statement |
| | |
+-----------+ |
|
+<---------------+
|
V
LOOP:
+--> Evaluate "condition" (CMP)
| |
| V
| Branch on the FALSE outcome of "condition" to A ------------+
| | |
| | TRUE |
| | |
| V |
| Translate "statement" into assembler code |
| | |
| V |
+--------- BRA LOOP |
|
A: +<------------------------------------------------+
|
V
int A, B;
int Q, R;
(Computes: Q = A/B
R = A%B)
Q = 0; sethi %hi(Q), %l0
st %g0, [%l0 + %lo(Q)]
R = A; sethi %hi(A), %l0
ld [%l0 + %lo(A)], %l0
sethi %hi(R), %l1
st %l0, [%l1 + %lo(R)]
while ( R >= B ) Loop: sethi %hi(R), %l0
{ ld [%l0 + %lo(R)], %l0 // l0 = R
Q = Q + 1; sethi %hi(B), %l1
R = R - B; ld [%l1 + %lo(B)], %l1 // l1 = B
} cmp %l0, %l1
bl LoopExit
nop
sethi %hi(Q), %l0
ld [%l0 + %lo(Q)], %l1 // l1 = Q
add %l1, 1, %l1
st %l1, [%l0 + %lo(Q)]
sethi %hi(R), %l0
ld [%l0 + %lo(R)], %l1 // l1 = R
sethi %hi(B), %l2
ld [%l2 + %lo(B)], %l2 // l2 = B
sub %l1, %l2, %l1
st %l1, [%l0 + %lo(R)]
ba Loop
nop
LoopExit:
- Prog file: click here
- Original program:
sethi %hi(Q), %l0 st %g0, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(A), %l0 ld [%l0 + %lo(A)], %l0 sethi %hi(R), %l1 st %l0, [%l1 + %lo(R)] Loop: sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l0 // l0 = R sethi %hi(B), %l1 ld [%l1 + %lo(B)], %l1 // l1 = B cmp %l0, %l1 bl LoopExit nop sethi %hi(Q), %l0 ld [%l0 + %lo(Q)], %l1 // l1 = Q add %l1, 1, %l1 st %l1, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l1 // l1 = R sethi %hi(B), %l2 ld [%l2 + %lo(B)], %l2 // l2 = B sub %l1, %l2, %l1 st %l1, [%l0 + %lo(R)] ba Loop nop LoopExit:
- Remove NOP after "ba Loop" by moving prior instruction into
delay slot:
sethi %hi(Q), %l0 st %g0, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(A), %l0 ld [%l0 + %lo(A)], %l0 sethi %hi(R), %l1 st %l0, [%l1 + %lo(R)] Loop: sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l0 // l0 = R sethi %hi(B), %l1 ld [%l1 + %lo(B)], %l1 // l1 = B cmp %l0, %l1 bl LoopExit nop sethi %hi(Q), %l0 ld [%l0 + %lo(Q)], %l1 // l1 = Q add %l1, 1, %l1 st %l1, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l1 // l1 = R sethi %hi(B), %l2 ld [%l2 + %lo(B)], %l2 // l2 = B sub %l1, %l2, %l1 ba Loop st %l1, [%l0 + %lo(R)] LoopExit:
- The NOP instruction after "bl LoopExit" can be removed
by moving the instruction at label "LoopExit" into
the delay slot and using the annulling version
of the branch (bl,a LoopExit)
In other words:
- Before:
sethi %hi(Q), %l0 st %g0, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(A), %l0 ld [%l0 + %lo(A)], %l0 sethi %hi(R), %l1 st %l0, [%l1 + %lo(R)] Loop: sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l0 // l0 = R sethi %hi(B), %l1 ld [%l1 + %lo(B)], %l1 // l1 = B cmp %l0, %l1 bl LoopExit nop sethi %hi(Q), %l0 ld [%l0 + %lo(Q)], %l1 // l1 = Q add %l1, 1, %l1 st %l1, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l1 // l1 = R sethi %hi(B), %l2 ld [%l2 + %lo(B)], %l2 // l2 = B sub %l1, %l2, %l1 ba Loop st %l1, [%l0 + %lo(R)] LoopExit: instruction1 instruction2 ....
- After removing the nop:
sethi %hi(Q), %l0 st %g0, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(A), %l0 ld [%l0 + %lo(A)], %l0 sethi %hi(R), %l1 st %l0, [%l1 + %lo(R)] Loop: sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l0 // l0 = R sethi %hi(B), %l1 ld [%l1 + %lo(B)], %l1 // l1 = B cmp %l0, %l1 bl,a LoopExit instruction1 sethi %hi(Q), %l0 ld [%l0 + %lo(Q)], %l1 // l1 = Q add %l1, 1, %l1 st %l1, [%l0 + %lo(Q)] sethi %hi(R), %l0 ld [%l0 + %lo(R)], %l1 // l1 = R sethi %hi(B), %l2 ld [%l2 + %lo(B)], %l2 // l2 = B sub %l1, %l2, %l1 ba Loop st %l1, [%l0 + %lo(R)] LoopExit: instruction2 ....
- Before: