Question

我正在尝试用asm-implementation替换某些方法。目标是iOS上的arm64（iPhone 5S或更新版本）。我想使用专用的汇编程序文件，因为内联汇编程序带来了额外的开销，而且非常cumbersome to use with A64 memory offsets。

互联网上没有太多关于此的文档，所以我不确定我是如何做到的。因此，我将描述将函数移动到ASM所遵循的过程。

此问题的候选函数是256位整数比较函数。

UInt256.h

@import Foundation;

typedef struct {
    uint64_t value[4];
} UInt256;

bool eq256(const UInt256 *lhs, const UInt256 *rhs);

Bridging-Header.h

#import "UInt256.h"

Reference implementation (Swift)

let result = x.value.0 == y.value.0
          && x.value.1 == y.value.1
          && x.value.2 == y.value.2
          && x.value.3 == y.value.3

UInt256.s

.globl _eq256
.align 2
_eq256:
    ldp        x9, x10, [x0]
    ldp       x11, x12, [x1]
    cmp        x9, x11
    ccmp      x10, x12, 0, eq
    ldp        x9, x10, [x0, 16]
    ldp       x11, x12, [x1, 16]
    ccmp       x9, x11, 0, eq
    ccmp      x10, x12, 0, eq
    cset       x0, eq
    ret

我找到的资源

Procedure Call Standard for the ARM 64-bit Architecture (AArch64)文件的第5.1.1节解释了程序调用期间每个寄存器的用途。
iOS特定deviations。
iOS Assembler Directives。

问题

我使用XCTest测试了代码，创建了两个随机数，在它们上运行Swift和Asm实现，并验证两者都报告相同的结果。代码似乎是正确的。

在asm文件中：.align似乎是为了优化 - 这是否真的有必要，如果是，那么要对齐的正确值是什么？
是否有任何来源明确解释了我的特定功能签名的调用约定是什么？

一个。我怎么知道输入实际上是通过x0和x1传递的？

湾我怎么知道在x0传递输出是正确的？

℃。我怎么知道clobber x9 - x12和状态寄存器是否安全？

d。当我从C而不是Swift中调用它时，该函数是否以相同的方式调用？
“间接结果位置寄存器”对ARM文档中的r8寄存器描述意味着什么？
除了.globl之外，我还需要其他任何汇编程序指令吗？
当我设置断点时，调试器似乎在实际位置混淆，显示不正确的行等。我做错了什么？

Answer 1

程序正确性需要.align 2指令。 A64指令需要在32位边界上对齐。
您链接的文档对我来说似乎很清楚，不幸的是，这不是要求推荐的地方。
- 您可以按照第5.4.2节（参数传递规则）中给出的说明，确定寄存器lhs和rhs存储在X0和X1中您链接的ARM 64位体系结构（AArch64）文档的过程调用标准。由于参数都是指针，因此唯一适用的特定规则是C.7。
- 您可以按照第5.5节（结果返回）中给出的说明确定使用哪个寄存器来返回值。这只是遵循与参数相同的规则。由于函数返回一个整数，因此只适用规则C.7，因此该值在X0中返回。
- 可以安全地更改存储在寄存器X9到X12中的值，因为它们在第5.1.1节（通用寄存器）中给出的表中列为临时寄存器
- 问题实际上是否在Swift中调用函数与在C中调用函数相同。过程调用标准文档和您链接的Apple特定异常文档都是根据C和C ++定义的。据推测Swift遵循相同的惯例，但我不知道Apple是否在任何地方明确表达了这一点。
R8的目的在5.5节（结果返回）中描述。当返回值太大而无法放入用于返回值的寄存器时，会使用它。在这种情况下，调用者为返回值创建一个缓冲区并将其地址放在R8中。然后，该函数将返回值复制到该寄存器中。
我认为您的示例汇编程序中不需要任何其他内容。
你问了太多问题。您应该发布一个单独的，更详细的问题来描述您的问题。

我应该说使用内联汇编编写代码的一个好处是你不必担心这些问题。像下面未经测试的C代码一样不应该太笨重：

bool eq256(const UInt256 *lhs, const UInt256 *rhs) {
     const __int128 *lv = (__int128 const *) lhs->value;
     const __int128 *rv = (__int128 const *) rhs->value;

     uint64_t l1, l2, r1, r2, ret;

     asm("ldp       %1, %2, %5\n\t"
         "ldp       %3, %4, %6\n\t"
         "cmp       %1, %3\n\t"
         "ccmp      %2, %4, 0, eq\n\t"
         "ldp       %1, %2, %7\n\t"
         "ldp       %3, %4, %8\r\n"
         "ccmp      %1, %3, 0, eq\n\t"
         "ccmp      %2, %4, 0, eq\n\t"
         "cset      %0, eq\n\t",
         : "=r" (ret), "=r" (l1), "=r" (l2), "=r" (r1), "=r" (r2)
         : "Ump" (lv[0]), "Ump" (rv[0]), "Ump" (lv[1]), "Ump" (rv[1])
         : "cc")

     return ret;
}

好吧，也许它有点笨拙。

64位iOS上的汇编程序（A64）

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