Question

在GCC手册的第6.43.2.5 Extended Asm - Clobbers节中，在“内存”修补程序的解释中，提到了避免刷新寄存器的技巧：

如果你知道在编译时访问的内存大小，你可以指定一个这样的内存输入：
{"m"( ({ struct { char x[10]; } *p = (void *)ptr ; *p; }) )}
（假设您访问的是10个字节的字符串。）

我想我理解这个想法，但我不清楚如何使用它以及这个技巧有什么含义 - 除了向GCC提供更多类型信息。最重要的是出现了三个问题：

我是否也可以将其用作输出或输入/输出操作数并修改数据？
如果我使用这个技巧，我还需要“记忆”clobber吗？我想我没有，因为我宣称内存块为输入/输出，但我不确定。
我是否可以安全地删除仅访问内存时所需的volatile限定符？我想我可以，因为它会被声明为输出。

因为我们喜欢这样的例子：这段代码是否有意义并且合法吗？它似乎有效。

#include <iostream>
#include <cstdint>

void add_assembly(std::uint64_t * x) {
  struct memory { std::uint64_t data[2]; } * p = reinterpret_cast<memory*>(x);
  __asm__ (
        "addq $1, %[x] \t\n"
        "addq $5, 8%[x] \t\n"
        : [x] "+m" (*p) // Bonus question: Why don't I need a "&" here?
        : "m" (*p)
        : "cc"
  );
}

int main() {
  std::uint64_t x[2];
  x[0] = 3000;
  x[1] = 7253;
  std::cout << "before: " << x[0] << " " << x[1] << std::endl;
  add_assembly(&x[0]); // add 1 to x[0], add 5 to x[1]
  std::cout << "after:  " << x[0] << " " << x[1] << std::endl;
  return 0;
}

Answer 1

我对这个答案中的所有内容都不是100％肯定，但我最近自己也看过这个问题。

我是否也可以将其用作输出或输入/输出操作数并修改数据？

是的，但您可能会因单独的r（注册）或m（可能是复杂的寻址模式）约束而感觉更好。这是特别的。如果要在循环中递增指针，则为true，因此需要在寄存器中使用它。 m约束可以使%0扩展为(%rsi, %rdx, 4)或其他内容。

如果我使用这个技巧，我还需要＆＃34;内存＆＃34;揍？

没有。这告诉gcc哪些内存可能被修改。 "memory"表示所有内存都可能被修改。

我是否可以安全地删除仅访问内存时所需的volatile限定符？

你的意思是asm volatile (...)？是。仅当周围的代码不使用其输出（或者它没有任何输出）时，才需要volatile来使gcc不移动或消除asm语句。只要你告诉gcc你的asm在内存中产生的结果，并使用那个结果，就不应该使用volatile，所以gcc可以像任何其他黑盒函数一样进行优化。（当然，假设你的asm是一个纯粹的＆＃34;函数，只取决于它所声明的输入。）

例子很好。 :)你的看起来不错。

我认为你指定一个读写输入操作数是不够的;你需要指定它两次，作为输入和输出。 +约束的措辞使我认为＆＃34;阅读和写作＆＃34;意味着gcc将您留在其中的值视为变量的新值，但我认为情况并非如此。

我认为在x86上，m约束等同于o（可抵消）约束。但要注意语法;你不希望8%[x]变成88(%rsp)。也许8 + %[x]？不确定。留一个空格，所以它是一个语法错误而不是一个不同的数字。

\t\n很傻。您希望选项卡位于每行的开头。

asm (
    "inc      %[x]   \n\t"   // inc is shorter than `add`
    "addq $5, 8 %[x] \n\t"   // this `add` writes all flags, preventing partial-flag stalls / slowdowns
    : [x] "+m" (*p) // Bonus question: Why don't I need a "&" here?
         // because you aren't writing a temporary to the output before reading the input
    : "m" (*p)
    : "cc"
);

避免在内存访问时刷新寄存器（gcc inline asm）

1 个答案: