ARM汇编编程（AArch64架构）课程 - 第8章：控制流与循环

目录

• • [1. 分支指令](#1. 分支指令)
  • • [1.1 无条件分支（B/BL）](#1.1 无条件分支（B/BL）)
    • [1.2 条件分支（CBNZ/CBZ）](#1.2 条件分支（CBNZ/CBZ）)
  • [2. 循环优化](#2. 循环优化)
  • • [2.1 循环展开（LOOP Unrolling）](#2.1 循环展开（LOOP Unrolling）)
    • [2.2 优化策略](#2.2 优化策略)

1. 分支指令

1.1 无条件分支（B/BL）

B   label      ; 跳转到label处（不保存返回地址）
BL  label      ; 跳转并保存返回地址到LR寄存器（用于函数调用）

• 特点 ：
  • B指令不保存返回地址，适用于简单跳转
  • BL自动保存PC+4到LR(x30)，用于子程序调用
  • 跳转范围：±128MB（26位偏移）

1.2 条件分支（CBNZ/CBZ）

CBZ  Wn, label  ; 当Wn==0时跳转
CBNZ Xn, label  ; 当Xn!=0时跳转

• 应用场景 ：
  • 循环条件检查
  • 空指针检测
  • 快速路径优化
• 注意 ：
  • 仅支持32/64位寄存器（Wn/Xn）
  • 跳转范围：±1MB（19位偏移）

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2. 循环优化

2.1 循环展开（LOOP Unrolling）

原始循环：

mov x0, #100           ; 循环100次
loop:
  subs x0, x0, #1      ; x0--
  b.ne loop            ; 若x0!=0则继续

展开4次后的循环：

mov x0, #25            ; 100/4=25次
loop:
  subs x0, x0, #1      ; x0--
  b.ne loop            ; 实际执行4条指令/迭代

2.2 优化策略

技术	优点	缺点
部分展开	减少分支预测失败	代码量适度增加
完全展开	消除所有分支开销	显著增加代码尺寸
软件流水	隐藏指令延迟	增加寄存器压力

最佳实践：

1. 优先展开小循环（迭代次数<100）
2. 平衡展开因子（通常4-8次）
3. 使用PRFM预取指令减少内存延迟
4. 结合条件执行（如CSEL）处理剩余迭代