SuperH汇编嵌套分支调用问题排查及解决方法

我编写了一个用于在屏幕绘制像素的SuperH汇编子例程，寄存器约定如下：

• r3：x坐标
• r4：y坐标
• r5：像素颜色

子例程代码：

# r3: x coord
# r4: y coord
# r5: pixel color
draw_pixel:
  mov.l frame_buffer_address, r0
  mov.l screen_width, r6
  mul.l r6, r4
  sts macl, r4
  add r4, r3
  add r3, r0

  mov r5, r1
  mov.b r1, @r0 

  rts 
  nop 

直接从主程序分支调用该子例程时可以正常运行：

mov #20, r3
  mov #50, r4
  mov #10, r5
  bsr draw_pixel
  nop 

但从另一个子例程draw_rect中嵌套调用draw_pixel时出现异常（原本想绘制矩形，先测试单个像素功能）：

draw_rect:
  mov #50, r3
  mov #20, r4
  mov #4, r5
  bsr draw_pixel
  nop

  rts
  nop

主程序调用draw_rect的代码：

bsr draw_rect
  nop

代码逻辑和直接调用时完全一致，仅增加了一层子例程嵌套，推测问题出在嵌套分支调用的处理上，但不确定具体需要做什么额外操作。（注：当前使用立即值仅为测试，后续会改用变量）

解决方案 #

在draw_rect中调用draw_pixel前，先保存pr寄存器的值，调用完成后再恢复该寄存器：

修改后的draw_rect代码：

draw_rect:
  sts pr, r9  # 保存pr寄存器
  mov #50, r3
  mov #20, r4
  mov #4, r5
  bsr draw_pixel
  nop
  lds r9, pr  # 恢复pr寄存器

  rts
  nop

原因说明：SuperH架构中，bsr指令会将返回地址写入pr（程序计数器）寄存器。当在draw_rect中调用draw_pixel时，bsr draw_pixel会覆盖pr中原先保存的从draw_rect返回主程序的地址，导致draw_pixel执行完返回后，无法回到draw_rect继续执行，最终程序流程出错。因此需要在嵌套调用前保存pr，调用完成后恢复，确保每层子例程的返回地址不丢失。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者gfdjjrtiejo