MC 404 2<sup>o</sup> Sem 2015

Dicas para escrever e depurar programas no ARM
MC404 2^o semestre de 2015

Atualizado em 25/ago/2015 - Prof. Célio

Use a rotina debug (na página exemplos) para depurar o seu programa, exibindo no vídeo registradores e/ou mensagens, da mesma forma que você usaria printf para depurar um programa em C; observe que ela salva e depois restaura os registradores que a função printf destroi.
Quando ocorre o erro que gera a mensagem "Segmentation Fault" (geralmente devido a um acesso ilegal à memória através de um apontador incorretamente inicializado), é conveniente interromper a execução do programa num ponto onde há suspeita de onde o erro pode ter sido gerado. Para isto insira nesse ponto a instrução b exit que irá interromper a execução e retornar ao "prompt" do sistema, significando que o erro está "mais adiante"; eventualmente o seu programa aborta, delimitando assim o local do erro.
As funções da biblioteca da linguagem C estão disponíveis no montador com o mesmo nome (exit, malloc, rnd, sleep, por exemplo). Para descobrir como parâmetros são passados gere o código em linguagem de montagem de um teste em C usando a função desejada e compile-o como no exemplo a seguir, ou use a seguinte regra geral: parâmetros são passados nos registradores r0, r1, etc. na ordem da invocação; resultado da função é devolvido em r0.
```
gcc -c -g -Wa,-a,-ad teste.c > teste.lst
less teste.lst
```
Use as regras de programação estruturada vistas antes: (i) organize seu programa em rotinas com cabeçalhos explicitando parâmetros de entrada, de saída, e registradores alterados; (ii) implemente saltos sempre para frente (exceto para voltar ao início de laços).
Se uma rotina chama outra coloque como primeira instrução da rotina chamada push {lr} ou push {lista-de-registradores, lr} (caso seja conveniente salvar a lista) e a última pop {pc} ou pop {lista-de-registradores, pc}
Para acessar bytes na memória use ldrb e strb.
(i) Use o sufixo "s" com as instruções lógico-aritméticas o que forçará a CPU a atualizar os flags (Z, C, N V) no registrador de estado de forma que você poderá usar saltos condicionais após execução dessas instruções (veja "Erros mais comuns" a seguir).
(ii) Se além disso você usar apenas os registradores r0 a r7 o assembler gerará instruções de 2 bytes na maioria dos casos, otimizando o tamanho do seu programa.
Em programas grandes ou complexos (ou traduzidos da linguagem C) é conveniente dar nomes aos registradores através da diretiva .req. Exemplo: contador .req r4
Dar nomes unívocos a rótulos é sempre um problema quando há várias rotinas: uma técnica conveniente é usar as duas primeiras letras do nome da rotina seguidas da letra l e de um dígito quando o rótulo for início de um laço ou da letra n e de um dígito para desvios do tipo "if then else" (assim você evita saltos para fora da rotina, com resultados catastróficos!).
Endereçamento à memória via ldr e str:
- o endereço do operando é calculado através de um registrador (apontador) entre colchetes [ ];
- o endereço do operando, pode ou não mudar; caso mude, isto só ocorre após acesso ao operando!.
- Exemplos: ldr r1, [r0]; ldr r1,[r0], 4; ldr r1, [r0,4]; ldr r1, [r0,4]!
Erros mais comuns:
- não colocar o sufixo s após uma operação lógico-aritmética seguida de um salto condicional. Exemplo:
```
      sub r0, r1
      beq next
ou:
      sub cont, #1   @ cont é um nome dado a registrador: cont .req r1
      bne loop
```
- usar ldr (ou str) para acessar bytes quando na verdade deveria usar ldrb (strb), ou, vice versa, usar ldrb (strb) para acessar palavras.
- esquecer que a unidade de endereçamento à memória nos computadores modernos é sempre o byte. Exemplo:
```
 ldr r0, [r1], 1    @ deveria ser 4 para que r1 aponte para a próxima palavra, porém,
 ldrb r0, [r1], 1   @ está correto se r1 aponta para uma tabela de bytes
```
- não colocar .align 2 nos lugares apropriados
- usar mov rn, constante-grande em vez de ldr rn, =constante-grande (o montador avisa)
- não incializar (ou fazê-lo incorretamente) registrador para conter um apontador ou não desempilhar corretamente registradores (na mesma ordem em que foram empilhados, o montador se encarrega de gerar a ordem correta). Quando esse erro é cometido seu programa é interrompido com a famosa mensagem "Segmentation fault".

Dicas para escrever e depurar programas no ARM MC404 2o semestre de 2015

Dicas para escrever e depurar programas no ARM
MC404 2^o semestre de 2015