ARM汇编test函数实现求助：调用bit_pos返回结果和未通过测试

需求 #

编写等价于以下C代码的ARM汇编test函数：

int test( unsigned int v1, unsigned int v2 )
{
    int res1, res2;

    res1 = bit_pos( v1 );
    res2 = bit_pos( v2 );

    return res1 + res2;
}

要求test接收r0（v1）和r1（v2）作为参数，两次调用bit_pos后返回结果之和。已知bit_pos功能正常，但test始终无法通过测试。

当前汇编代码 #

.arch armv4
        .syntax unified
        .arm
        .text
        .align 2
        .type bit_pos, %function
        .global bit_pos
bit_pos:
        mov r1,r0
        mov r0, #1
top:
        cmp r1,#0
        beq done
        add r0,r0,#1
        lsr r1, #1
        b top

done: 
        mov pc, lr

        .align 2
        .type test, %function
        .global test

test:
        push {r0, r1, r2, lr}
        mov r0, #0x80000000
        bl bit_pos
        mov r1, r0
        mov r0, #0x00000001
        bl bit_pos
        mov r2, r0
        pop {r0, r1, r2, lr}
        mov pc, lr

尝试过的其他test实现 #

test:
        push {r4, lr}
        mov r4, r0
        bl bit_pos
        bl bit_pos
        add r0, r4
        pop {r4, lr}
        mov pc, lr

测试用例及失败情况 #

测试用例 #

checking 5 20 res=6
checking 1 0 res=-1
checking 175 100000 res=21

第一次尝试失败 #

checking 5 20 res=5
got 5, expected 6

当前尝试失败 #

checking 5 20 res=6
checking 1 0 res=0
got 0, expected -1

Test failed

问题分析与修正 #

问题点 #

1. 第一个test实现硬编码了固定值作为bit_pos参数，完全未使用传入的r0（v1）和r1（v2），必然无法匹配测试用例。
2. 第二个test实现存在两处致命错误：
   • 第一次调用bit_pos后r0被覆盖为res1，第二次调用时错误地将res1作为参数传入，而非原始的v2。
   • 最终将res2与原始v1相加，而非正确的res1 + res2。
3. 额外注意：bit_pos会修改r1寄存器，因此必须提前保存v2的值，避免被破坏。

正确的test实现 #

test:
        push {r4, lr}       ; 保存非易失寄存器r4和返回地址lr
        mov r4, r1          ; 保存v2到r4，防止被bit_pos修改
        bl bit_pos          ; 调用bit_pos(v1)，结果存入r0（res1）
        mov r1, r0          ; 暂存res1到r1
        mov r0, r4          ; 将v2作为参数传入r0
        bl bit_pos          ; 调用bit_pos(v2)，结果存入r0（res2）
        add r0, r0, r1      ; 计算res1 + res2，存入r0作为返回值
        pop {r4, lr}        ; 恢复寄存器
        mov pc, lr          ; 返回

补充说明（针对测试用例1和0返回-1的情况） #

如果bit_pos处理输入0时需要返回-1，当前bit_pos代码存在逻辑错误，需修改如下：

bit_pos:
        cmp r0, #0          ; 先判断输入是否为0
        beq return_neg1     ; 是则返回-1
        mov r1, r0
        mov r0, #1
top:
        cmp r1, #1          ; 判断是否只剩最高位1
        beq done
        add r0, r0, #1
        lsr r1, #1
        b top
return_neg1:
        mov r0, #-1         ; 设置返回值为-1
done:
        mov pc, lr

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Jeff924D