C++ kodunu ARM assembly’e dönüştürmek, belirli, işlem yoğun görevler için performansı önemli ölçüde artırabilir. Tüm uygulamaları assembly ile yeniden yazmak genellikle pratik olmasa da, performans açısından kritik bölümlere stratejik olarak assembly kodu eklemek önemli hızlanmalar sağlayabilir. Bu kılavuz, pratiklik ve en iyi uygulamalara odaklanarak bunu başarmak için çeşitli teknikleri inceliyor.
İçindekiler
- GCC ile ARM Assembly Oluşturma
- Harici Assembly Fonksiyonları Kullanma
- armclang ile ARM Assembly Oluşturma
- Satır İçi Assembly (Dikkat Edilmesi Gerekenler)
- C++’tan ARM Assembly’e Dönüştürme İçin En İyi Uygulamalar
GCC ile ARM Assembly Oluşturma
GNU Compiler Collection (GCC), güçlü çapraz derleme yetenekleri sunar. C++ kaynak kodunuzdan ARM assembly kodu oluşturmak için, uygun ARM çapraz derleyicisiyle birlikte -S bayrağını kullanın. Optimizasyon seviyesi, oluşturulan assembly’i önemli ölçüde etkiler; daha yüksek seviyeler (örneğin, -O2, -O3) genellikle daha karmaşık ancak potansiyel olarak daha hızlı kod üretir.
arm-linux-gnueabi-gcc -S -O2 myprogram.cpp -o myprogram.s
Hedef mimariniz için doğru çapraz derleyiciyi (örneğin, 64-bit ARM için aarch64-linux-gnu-gcc kullanabilirsiniz) arm-linux-gnueabi-gcc ile değiştirmeyi unutmayın. Çıktı dosyası, myprogram.s, eşdeğer ARM assembly talimatlarını içerecektir.
Harici Assembly Fonksiyonları Kullanma
Daha karmaşık assembly rutinleri için, ayrı assembly dosyaları (genellikle .s uzantılı) yazmak genellikle daha temizdir. Bu, daha iyi organizasyon ve yeniden kullanılabilirlik sağlar. Assembly’de uygulanan bir modül fonksiyonunun örneği:
// C++ kodu (main.cpp)
#include <iostream>
extern "C" int mod_asm(int a, int b);
int main() {
int result = mod_asm(10, 3);
std::cout << "Result: " << result << std::endl;
return 0;
}
// Assembly kodu (mod_asm.s)
.global mod_asm
mod_asm:
udiv r0, r0, r1 @ a (r0)'yı b (r1)'e böl
mls r0, r1, r0, r0 @ r1 ve bölüm (r0)'ı çarp, a (r0)'dan çıkar - bu kalanı verir
bx lr @ Dön
Derleme ve bağlama daha sonra ayrı adımları içerecektir:
arm-linux-gnueabi-gcc -c mod_asm.s -o mod_asm.o
arm-linux-gnueabi-gcc main.cpp mod_asm.o -o myprogram
armclang ile ARM Assembly Oluşturma
ARM Compiler’ın armclang‘ı GCC’ye bir alternatif sunar. Kullanımı benzerdir, assembly oluşturma için -S bayrağını kullanır:
armclang -S -O2 myprogram.cpp -o myprogram.s
armclang genellikle GCC ile karşılaştırıldığında farklı assembly kodu üretir, bazen değişen optimizasyon etkinliğiyle. Belirli ihtiyaçlarınız için hangi derleyicinin daha iyi sonuçlar verdiğini belirlemek için deneme yapmak gerekebilir.
Satır İçi Assembly (Dikkat Edilmesi Gerekenler)
Derleyiciye özgü anahtar kelimeleri (örneğin, GCC/Clang’da __asm) kullanan satır içi assembly, C++ kodunuzun içine kısa assembly parçaları yerleştirmenize olanak tanır. Ancak, bu yaklaşım çok daha az taşınabilir ve hatalara daha yatkındır. Genellikle taşınabilirlik önemli bir sorun değilse, çok küçük, yüksek oranda optimize edilmiş bölümler için ayrılmalıdır. Sözdizimi derleyiciye bağlıdır ve derleyicinin belgesine dikkatlice danışılmasını gerektirir.
C++’tan ARM Assembly’e Dönüştürme İçin En İyi Uygulamalar
C++’ı ARM assembly’e dönüştürürken, bu en iyi uygulamaları göz önünde bulundurun:
- Önce profil oluşturun: Optimize etmeden önce performans darboğazlarını belirleyin. Yavaş kısımların nerede olduğunu tahmin etmeyin; profil oluşturma araçları kullanın.
- Küçük başlayın: Kodun küçük, kritik bölümleriyle başlayın. Artımlı değişiklikler yönetmek ve hata ayıklamak daha kolaydır.
- Kapsamlı bir şekilde test edin: Doğruluğu ve performans kazanımlarını sağlamak için titiz testler çok önemlidir.
- Bakım kolaylığı: Assembly kodunuzun okunabilirliğini ve bakım kolaylığını önceliklendirin. Bolca yorum kullanın.
- Mimarinin anlaşılması: Etkin assembly programlama için ARM mimarisine (kayıtlar, talimat seti, bellek modeli) sağlam bir kavrayış gereklidir.