Utilisation Assembleur : question générale

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20/04/2007, 23h46
LEK

Utilisation Assembleur : question générale

Bonsoir, j'ai une question qui me trotte dans la tête depuis quelque temps : j'ai cru comprendre qu'en c++ il est possible d'inclure des instructions en assembleur : ceci est-if fait dans le but d'avoir une application plus rapide à l'exécution?. Mai s pourquoi ce traitement serait plus rapide? La compilation génère un exe qui contient déjà du code machine non?
21/04/2007, 03h54
loufoque

Ceci permet de choisir quelles instructions on veut éxecuter.
Etant donné que le compilateur est généralement plus intelligent que nous pour choisir les instructions les plus optimisées, son utilisation est marginale.
Il me semble que le domaine où c'est encore le plus utilisé est pour les instructions vectorisées, dont le support dans les différents compilateurs et optimiseurs n'est pas encore parfait.
ça peut aussi servir pour la programmation lock-free, éventuellement.
21/04/2007, 08h55
ol9245

Citation:

Envoyé par LEK

La compilation génère un exe qui contient déjà du code machine non?

1/ Le code généré par le compilateur n'est pas toujours optimum car le compilateur ne peut pas deviner ce que vous voulez faire exactement.

2/ la microprogrammation. (programmaition des microcontroleurs = les "puces" qui pilotent les machines a laver etc.) Un programme en assembleur de 4K prendra 20K en C !!! (oui, des kilo octets tout mouillés !) Et quand on regarde l'assembleur généré par le C, les puristes de l'assembleur meurent de dépit !! Le C est LE langage de programmation pour les microcons. Les microcons que j'utilise embarquent une puissance de calcul typique des micro ordinateurs des années 80. Ca ne pédale pas vite et donc on a souvent besoin d'optimiser le code.

3/ Dans une fonction C, on n'a pas accès à la pile. La pile est chasse gardée du compilateur (heureusement, je dirais). Si pour une question d'optimisation, tu veux fouiller/tripoter dans la pile, tu dois le faire en assembleur.

4/ Histoiquement, j'espère ne pas dire de bêtises en affirmant que C est né avec Unix. C est le langage qui a permis d'écrire le système d'exploitation Unix. L'un et l'autre ont grandi en même temps mais au début, quand il n'y avait rien, ni le compilo ni l'OS, il a bien fallu commencer par quelque chose. Je suppose que dans ces temps héroïques, l'usage de l'assembleur dans des fonctions était absolument nécessaire à l'optimisation de l'OS.

Voila quelques exemples. L'énorme limite c'est que tu perds toute espèce de compatibilité. donc en effet, ça limite la portée. perso, je ne recommanderais jamais de mettre de l'assembleur dans un code C. Même dans nos microcontroleurs, nous ne mettons que très rarement du code assembleur. Nous essayons de faire tout en C pur et dur. C'est pour te dire.
OL
21/04/2007, 10h01
loufoque

Citation:

2/ la microprogrammation. (programmaition des microcontroleurs = les "puces" qui pilotent les machines a laver etc.)

Le besoin de l'assembleur vient simplement du fait que l'on n'a pas d'OS.
21/04/2007, 10h08
ol9245

Citation:

Envoyé par loufoque

Le besoin de l'assembleur vient simplement du fait que l'on n'a pas d'OS.

C'est pas tout a fait exact. On programme les puces sur des simulateurs tres confortables sur micro ordinateur. On a tout ce qui faut : compileur, debugger, tout un environnement de simulation etc.

Quand le programme est OK, on le flash sur la puce et là ... c'est la surprise ...

Mais pour la programmation : on a un OS : celui de l'ordi ou est installé le simulateur-compilateur.

OL
21/04/2007, 10h15
Médinoc

On a aussi besoin d'utiliser l'assembleur si on veut faire un appel dynamique de fonction dont le prototype n'est pas connu à la compilation : Sur PC, on a besoin d'un accès à la pile pour passer les paramètres.

C'est ce que font des fonctions comme le IDispatch::Invoke() de COM/OLE, etc.
21/04/2007, 10h58
ol9245

Citation:

Envoyé par Médinoc

On a aussi besoin d'utiliser l'assembleur si on veut faire un appel dynamique de fonction dont le prototype n'est pas connu à la compilation : Sur PC, on a besoin d'un accès à la pile pour passer les paramètres.

C'est ce que font des fonctions comme le IDispatch::Invoke() de COM/OLE, etc.

je me trompe ou c'est la meme chose avec fprintf ? je me suis toujours pose la question de comment cette fonction est implementee : ni le nombre ni le type des arguments n'est connu a l'avance. A moins de depiler a la main en fonction de ce qu'on attend ... et kes kis passe si le nombre de valeurs passees est different de ce qu'on attend en fonction du format ? am la la ! que de mysteres (au moins pour moi ;) )
OL
21/04/2007, 11h39
loufoque

Je ne parle pas de l'environnement de programmation mais de celui d'execution.
Quand on a un OS, c'est lui qui gère le matériel. Donc on n'a pas à faire d'assembleur pour piloter des machines, sauf dans les pilotes du noyau.
21/04/2007, 11h53
Médinoc

Citation:

Envoyé par ol9245

je me trompe ou c'est la meme chose avec fprintf ? je me suis toujours pose la question de comment cette fonction est implementee : ni le nombre ni le type des arguments n'est connu a l'avance. A moins de depiler a la main en fonction de ce qu'on attend ... et kes kis passe si le nombre de valeurs passees est different de ce qu'on attend en fonction du format ? am la la ! que de mysteres (au moins pour moi ;) )
OL

Non, les *printf sont faisables entièrement en C, puisque les arguments sont là. Ici, les arguments ont été placés statiquement sur la pile, puisque la fonction appelante savait quels arguments étaient à placer, donc pas d'assembleur nécessaire.
Les *printf font juste un peu d'arithmétique de pointeurs, comme celle qu'on peut voir dans les macros tournant autour des va_list (spécialement va_start et va_arg).
21/04/2007, 11h54
Laurent Gomila

Citation:

je me trompe ou c'est la meme chose avec fprintf ? je me suis toujours pose la question de comment cette fonction est implementee : ni le nombre ni le type des arguments n'est connu a l'avance. A moins de depiler a la main en fonction de ce qu'on attend ... et kes kis passe si le nombre de valeurs passees est different de ce qu'on attend en fonction du format ? am la la ! que de mysteres

C'est pas exactement la même chose. Le standard définit des macros (les va_list) pour récupérer les paramètres des fonctions prenant nombre et type de paramètres inconnus. En gros ça va aller pointer sur le premier paramètre, et effectuer des décalage / transtypages pour accéder aux autres paramètres (les paramètres sont empilés dans l'ordre et de manière contigüe sur la pile).
Bien évidemment si le type ne correspond pas avec ce que l'on attend, le comportement est indéterminé.
21/04/2007, 12h30
ol9245

Citation:

Envoyé par Laurent Gomila

C'est pas exactement la même chose. Le standard définit des macros (les va_list) pour récupérer les paramètres des fonctions prenant nombre et type de paramètres inconnus. En gros ça va aller pointer sur le premier paramètre, et effectuer des décalage / transtypages pour accéder aux autres paramètres (les paramètres sont empilés dans l'ordre et de manière contigüe sur la pile).
Bien évidemment si le type ne correspond pas avec ce que l'on attend, le comportement est indéterminé.

Oui, mais quand on fait des fonctins à passage d'argument variable, il y a toujours un truc pour aider la fonction à s'y retrouver. par exemple le dernier argument est un zéro, ou bien le premier argument contient le nombre d'aruùents passés. Pour printf, il n'y a rien (au moins côté utilisateur). Or, si mon format est "%f %f" mais que finalement je ne passe qu'un seul réel, j'ai aps souvenir que ça provoque un plantage. donc la fonction <sait> qu'il n'y a qu'un seul nombre empilé !! Mieux : les formats sont les mêmes pour les float et les double, les unsighed char et les long. donc forcément, il y a des indications cachées qui sont passées sur la pile par le compilo (en assembleur ?) et dépilées par printf. c'est ce que je me dis en tous cas...
OL
21/04/2007, 13h04
Laurent Gomila

Citation:

Or, si mon format est "%f %f" mais que finalement je ne passe qu'un seul réel, j'ai aps souvenir que ça provoque un plantage

Je n'ai pas dit plantage, j'ai dit comportement indéterminé. Ici printf ira lire l'élément qui se trouve sur la pile après le flottant, et selon ce que c'est on aura un plantage, n'importe quoi d'affiché, ou, au pire, rien d'anormal.

Citation:

Mieux : les formats sont les mêmes pour les float et les double, les unsighed char et les long. donc forcément, il y a des indications cachées qui sont passées sur la pile par le compilo (en assembleur ?) et dépilées par printf

Je ne pense pas non. Par contre c'est vrai que je ne sais pas comment il fait la distinction entre les différents types qui partagent un même symbole de formattage.
21/04/2007, 13h08
loufoque

Citation:

3/ Dans une fonction C, on n'a pas accès à la pile. La pile est chasse gardée du compilateur (heureusement, je dirais). Si pour une question d'optimisation, tu veux fouiller/tripoter dans la pile, tu dois le faire en assembleur.

Je ne vois vraiment pas quelles optimisations tu peux faire.
Les compilateurs actuels ont des systèmes d'allocation de registres très bien faits.
La seule chose éventuellement gênante, c'est la convention d'appels des fonctions, qui, dans l'ABI C, ne fait pas d'usage des registres et est donc peu optimisée.
Mais c'est uniquement lié à l'ABI, et certains compilateurs permettent de choisir la convention d'appel pour les fonctions.
21/04/2007, 13h34
ol9245

Citation:

Envoyé par loufoque

Je ne vois vraiment pas quelles optimisations tu peux faire.

pour moi, en pratique, ça se limite à quelques interventions dans la programmation des microcon. La possibilité d'encapsuler de l'assembleur dans du C est de mon point de vue un héritage du passé de ce langage. Ceci dit, je suis sur que ceux qui le font ont de bonnes raisons pour ça car ils savent qu'ils perdent la portabilité de leur code.

Citation:

Envoyé par loufoque

Les compilateurs actuels ont des systèmes d'allocation de registres très bien faits.

C'est exact. je le vérifie régulièrement y-compris pour le compilateur de microcontroleurs que j'utilise. Il reconnait bien les variables à courte durée de vie qu'il peut stocker dans des registres.

Citation:

Envoyé par loufoque

La seule chose éventuellement gênante, c'est la convention d'appels des fonctions, qui, dans l'ABI C, ne fait pas d'usage des registres et est donc peu optimisée.
Mais c'est uniquement lié à l'ABI, et certains compilateurs permettent de choisir la convention d'appel pour les fonctions.

Effectivement, en assembleur, on passe souvent par registre les arguments aux fonctions. Et les résultats booléens sont retournés dans la "carry". Tout cela n'est pas possible en C.

OL
23/04/2007, 14h12
Ulmo

Citation:

Envoyé par ol9245

Oui, mais quand on fait des fonctins à passage d'argument variable, il y a toujours un truc pour aider la fonction à s'y retrouver. par exemple le dernier argument est un zéro, ou bien le premier argument contient le nombre d'aruùents passés. Pour printf, il n'y a rien (au moins côté utilisateur). Or, si mon format est "%f %f" mais que finalement je ne passe qu'un seul réel, j'ai aps souvenir que ça provoque un plantage. donc la fonction <sait> qu'il n'y a qu'un seul nombre empilé !! Mieux : les formats sont les mêmes pour les float et les double, les unsighed char et les long. donc forcément, il y a des indications cachées qui sont passées sur la pile par le compilo (en assembleur ?) et dépilées par printf. c'est ce que je me dis en tous cas...
OL

Le seul moyen pour *printf de savoir ce qu'on lui a passé en argument, c'est la chaine de formatage. C'est d'ailleurs un moyen d'aller trifouiller la pile, j'étais tombé sur un exemple d'un programme qui appelait une fonction en mettant son adresse dans la pile de telle façon que le retour de sous-programme arrivait sur cette adresse.

Pour les fonctions à nombre variable d'arguments, c'est l'appelant qui ve nettoyer la pile. Dans ton exemple de printf("%d %d", 42), tu vas avoir l'affichage de 42 et de l'entier qui est juste en dessous sur la pile, typiquement l'adresse de retour.

Sous win32, j'imagine que tous les entiers passés en paramètre/retour sont convertis en int (de taille 32 bits), et que idem les float sont convertis en double. Ce qui dans ce cas posera un vrai problème si on fait un printf("%f %d", 42, 1).

Sinon Laurent, je ne vois pas de différence entre *printf et les va_lists. À quoi penses-tu ?
23/04/2007, 14h21
Médinoc
Citation:

Envoyé par Ulmo

je ne vois pas de différence entre *printf et les va_lists

La va_list sert à parcourir les arguments. gcc empêche la création d'une va_list, ce qui fait qu'elle ne peut pointer QUE sur les arguments variables.

Avec les va_list, la version "arguments variables" d'une fonction peut être un simple wrapper de la fonction va_list :
Code:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 int fonction(int a, ...) { int ret; va_list v; va_start(v, a); vfonction(a, v); va_end(v); return ret; } int vfonction(int a, va_list v) { ... }