在 arm 程序集中查找数组中的最小元素

Question

我有这个程序，我必须在 arm 程序集中编写它来查找数组中的最小元素。 通常这在每种编程语言中都很容易做到，但我无法理解我在 arm 程序集中做错了什么。 我是 arm 的初学者，但我知道 c 的方式。 所以我写了关于如何在 c 中的数组中找到最小数字的算法，就像这样。

int minarray = arr[0];
    for (int i =0; i < len; i++){
        if (arr[i] < minarray){
            minarray = arr[i];
        }

这很容易，真的没什么特别的。 现在我尝试接管 arm 中的算法几乎相同。 有两件事从一开始就已经被编程。 第一个元素的地址存储在寄存器 r0 中。 数组的长度存储在寄存器 r1 中。 最后，最小的元素必须存储回寄存器 r0。 这是我所做的：

这与 c 中的算法几乎相同。 首先，我将第一个元素加载到新的寄存器 r4 中。 现在第一个元素是最小的。 然后再一次，我在 r8 中加载第一个元素。 我比较这两个，如果 r8 <= r4，则将 r8 的内容复制到 r4。 之后（因为我正在使用 32 位的数字）我将 4 字节添加到 r0 以进入数组的下一个元素。 之后，我从数组长度中减去 1 以循环遍历数组，直到其低于 0 以停止程序。 我从测试 function 中得到的反馈是为了检查我们的程序是否有效，这表明它部分有效。 它说它适用于长度为 0 的短 arrays 和 arrays 但不适用于长 arrays。 我真的迷路了。 我认为我犯了一个非常愚蠢的错误，但我找不到它，我已经被这个简单的问题困扰了 3 天，但我尝试过的一切都没有奏效，或者正如我所说，只能“部分”奏效。 如果有人可以帮助我，我将不胜感激。 这是我得到的反馈：

• ✗ min 适用于其他数字
• ✗ min 适用于长数组
• ✓ min 适用于短数组
• ✓ min 容忍 size = 0

（x 表示“它不起作用”，✓ 表示“它起作用”）

所以你明白我在说什么吗？ 我只是不明白如何实现它应该与更长的数组一起工作的事实。

Answer 1

我不太擅长 ARM 组装，据我了解，R4 有望保持最小值。 R8 用于保存从输入数组中获取的最新值。

使用此指令更新最小值：

MOVLE   r8, r4

但它实际上更新了 R8，而不是 R4。

尝试：

MOVLE   r4, r8

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编辑

其他问题是使用不正确的分支指令：

SUBS    r1, r1, #1 
BPL     loop1

像这样工作：

r1 = r1 - 1
if (r1 >= 0) goto loop1;

对于 R1 等于1 ，循环执行两次。

r1 = 1
... do stuff
r1 = r1 - 1 // r1 is 0 now
if (r1 >= 0) goto loop1;     // 0>=0 TRUE!
... do stuff, overflow the input by indexing at `[r0 + 4]`
r1 = r1 - 1 // r1 is -1
if (r1 >= 0) goto loop1;     // -1 >= 0   FALSE
// exit function

要修复它，仅在输入非零时使用分支。

BNE loop1

Answer 2

1. C 中的编码使用正确的类型
2. 您不必仅从索引0迭代1

int foo(const int *arr, size_t len)
{
    int minarray = arr[0];
    for (size_t i = 1; i < len; i++)
    {
        if (arr[i] < minarray)
        {
            minarray = arr[i];
        }
    }
    return minarray;
}

它生成以下代码：

foo:
        mov     r3, r0
        subs    r1, r1, #1
        ldr     r0, [r3], #4
        beq     .L1
.L3:
        ldr     r2, [r3], #4
        cmp     r0, r2
        it      ge
        movge   r0, r2
        subs    r1, r1, #1
        bne     .L3
.L1:
        bx      lr