24.14 MIPS/Debian上嵌入式汇编中自动插入nop充任delay slot

https://scz.617.cn/unix/200904201502.txt

Q:

$ as -v
GNU assembler version 2.17 (mips-linux-gnu) using BFD version 2.17 Debian GNU/Linux
$ gcc-2.95 -v
gcc version 2.95.4 20011002 (Debian prerelease)

--------------------------------------------------------------------------
int main ( int argc, char * argv[] )
{
    __asm__ __volatile__
    ("

text_begin:

    lui     $3, %hi(0x51211314)
    jalr    $3
    /*
     * 我想让这条ori充任delay slot，结果编译下来，在jalr与ori之间自动插入
     * 了nop指令充任delay slot，有办法禁止这个行为吗？
     */
    ori     $3, %lo(0x51211314)

    ");

    return( 0 );
}  /* end of main */
--------------------------------------------------------------------------

$ gcc-2.95 -Wall -pipe -o mips_inline_asm mips_inline_asm.c
$ gdb ./mips_inline_asm
(gdb) x/4i text_begin
0x400748 <text_begin>:          lui     v1,0x5121
0x40074c <text_begin+4>:        jalr    v1
0x400750 <text_begin+8>:        nop                     // 自动插入nop充任delay slot
0x400754 <text_begin+12>:       ori     v1,v1,0x1314
(gdb)

编译过程中as自动在jalr指令后面插入nop充任delay slot，但这个行为干挠了我的
实验，有无办法禁止这种自动插入nop充任delay slot的行为。

D: Nineveh@SMTH

--------------------------------------------------------------------------
int main ( int argc, char * argv[] )
{
    __asm__ __volatile__
    ("

text_begin:

    li      $3, 0x51211314
    jalr    $3
    /*
     * 我想让这条ori充任delay slot，结果编译下来，在jalr与ori之间自动插入
     * 了nop指令充任delay slot，有办法禁止这个行为吗？
     */
    ori     $4, $0, 0x7F

    ");

    return( 0 );
}  /* end of main */
--------------------------------------------------------------------------

$ gcc-2.95 -Wall -pipe -o mips_inline_asm mips_inline_asm.c
$ gdb ./mips_inline_asm
(gdb) x/5i text_begin
0x400748 <text_begin>:          lui     v1,0x5121
0x40074c <text_begin+4>:        ori     v1,v1,0x1314
0x400750 <text_begin+8>:        jalr    v1
0x400754 <text_begin+12>:       nop                     // 自动插入nop充任delay slot
0x400758 <text_begin+16>:       li      a0,0x7f
(gdb)

关于delay slot，填什么指令是汇编器决定的，写的时候把"ori $4, $0, 0x7F"放到
jalr前面，汇编出来的ori就会被放到delay slot里。

--------------------------------------------------------------------------
int main ( int argc, char * argv[] )
{
    __asm__ __volatile__
    ("

text_begin:

    li      $3, 0x51211314
    ori     $4, $0, 0x7F
    jalr    $3

    ");

    return( 0 );
}  /* end of main */
--------------------------------------------------------------------------

$ gcc-2.95 -Wall -pipe -o mips_inline_asm mips_inline_asm.c
$ gdb ./mips_inline_asm
(gdb) x/4i text_begin
0x400748 <text_begin>:          lui     v1,0x5121
0x40074c <text_begin+4>:        ori     v1,v1,0x1314
0x400750 <text_begin+8>:        jalr    v1
0x400754 <text_begin+12>:       li      a0,0x7f         // 就是那条"ori $4, $0, 0x7F"，现在是伪指令形式
(gdb)

A: scz@nsfocus 2009-04-20 15:02

由汇编器决定delay slot是什么无法满足我的原始需求，现在我需要精确控制每一条
汇编指令，即使我将错误的指令放在delay slot上也不能自动替我"修正"。

--------------------------------------------------------------------------
int main ( int argc, char * argv[] )
{
    __asm__ __volatile__
    ("

text_begin:

    lui     $3, 0x5121
    /*
     * 我想让这条指令充任jalr的delay slot，若按Nineveh所述将该指令置于jalr
     * 之前，最终并不能达到目的。
     */
    ori     $3, $3, 0x1314
    jalr    $3

    ");

    return( 0 );
}  /* end of main */
--------------------------------------------------------------------------

$ gcc-2.95 -Wall -pipe -o mips_inline_asm mips_inline_asm.c
$ gdb ./mips_inline_asm
(gdb) x/4i text_begin
0x400748 <text_begin>:          lui     v1,0x5121
0x40074c <text_begin+4>:        ori     v1,v1,0x1314    // 该指令未被放到delay slot上
0x400750 <text_begin+8>:        jalr    v1
0x400754 <text_begin+12>:       nop
(gdb)

我的原始需求动用".set noreorder"即可解决:

--------------------------------------------------------------------------
int main ( int argc, char * argv[] )
{
    __asm__ __volatile__
    ("

    .set    noreorder

text_begin:

    lui     $3, %hi(0x51211314)
    jalr    $3
    ori     $3, %lo(0x51211314)

    .set    reorder

    ");

    return( 0 );
}  /* end of main */
--------------------------------------------------------------------------

$ gcc-2.95 -Wall -pipe -o mips_inline_asm mips_inline_asm.c
$ gdb ./mips_inline_asm
(gdb) x/3i text_begin
0x400748 <text_begin>:          lui     v1,0x5121
0x40074c <text_begin+4>:        jalr    v1
0x400750 <text_begin+8>:        ori     v1,v1,0x1314    // 这次没有自动插入nop

顺便说一句，我的原始实验如下:

(gdb) r

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.

0x51210000 in ?? ()
(gdb) i r v1 pc
v1: 0x51211314
pc: 0x51210000

jalr导致跳转进行中，然后位于delay slot的ori指令被执行，这个实验仅仅是想验
证妄图以此方式跳转到0x51211314是不可能的，delay slot被执行时跳转已在进行中，
delay slot不能用来改变跳转的目标地址。