c - %q 在内联汇编中与 -arch i386

Question

我正在使用一个库(pulseaudio，src/pulsecore/svolume_mmx.c)，它的代码类似于以下虚拟代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <inttypes.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
  int32_t x = 5;
  int32_t *p_x = &x;
#if defined(__i386__)
  int32_t tmp;
#elif defined(__amd64__)
  int64_t tmp;
#endif

  __asm__ __volatile__ (
    " xor %1, %1                    \n\t"
    " movd (%q0, %1, 4), %%mm0      \n\t"
    " emms                          \n\t"
    : "+r" (p_x), "+r" (tmp)
  );
  printf("%"PRId32"\n", x);
  return 0;
}

我正在尝试将其编译为 64 位 mac osx 上的 32 位库。当我正常编译它时，一切正常，但是当我使用 -arch 标志将它编译为所需的 32 位库时，会发生这种情况:

$ gcc -std=c99 -arch i386 -o main main.c
/var/folders/random_stuff_here.s:22:bad register name `%rcx, %edx,4)'

阅读gcc 的汇编输出后，问题出在movd 行。 %q0 寄存器被填充为 %rcx，这是一个 64 位寄存器。汇编程序正试图从中创建 32 位输出，但失败了。

我找不到太多关于 %q0 中“q”的含义的信息，但我最终找到了 different compiler 的文档(第 194 页)将 q 描述为“如果目标支持四字，则为操作数生成四字寄存器名称。否则，它会生成一个字寄存器名称。(例如，如果操作数 0 在寄存器“a”中，然后 %q0 在 x86_64 上产生 %rax 或在 x86 上产生 %eax。)”如果您使用 'q' 标志要求它，asm block 的代码生成似乎会输出 64 位寄存器，即使 -arch 标志正在指定 32 位输出。

除了 -arch i386 标志外，还使用 ​​-m32 标志根本没有帮助。我怎样才能告诉 asm 代码生成器只对 %qx 符号使用 32 位寄存器？我宁愿给 gcc 额外的标志，而不是修改这个库的源代码。

Answer 1

看起来你的 gcc 不喜欢在寻址表达式中显式混合 %q 和 normal 寄存器，和/或评估 %q 到 64 位注册名，即使你明确地为 32 位编译(并且它不存在)。

但是，由于您在寻址表达式中(错误)匹配使用(非)指针数据类型，因此在您/您的库中使用特定的 __asm__ 表达式是相当虚假的。您可以相对轻松地更正:

#include <stdint.h>    // has [u]intptr_t and "sized types" [u]int(8|16|32|64)_t
...
int myintval = 0;
int tmp = 0;

__asm__("mov (%0, %1, 4), ..."
    : : "r"((void*)(intptr_t)myintval), "r"((void*)(intptr_t)tmp));

即首先手动将数据类型强制为 [u]intptr_t(与指针具有相同底层大小的整数类型，无论您是在 32 位还是 64 位平台上)，然后是实际指针( void*)，将其传递给输入寄存器约束。

这确保编译器将您的整数变量分配给可用于寻址操作的寄存器；该代码将在 32 位和 64 位 x86 中正常工作，并且无需使用显式寄存器宽度说明符。

成本/缺点？那么，在 64 位中，如果您使用寄存器而不是仅仅使用它们来寻址，那么例如xor %...,%... 变成显式的 xorq %r...,%r... (带有 REX 前缀)，即使这不是严格要求的.如果您不能接受，请使用 #ifdef/#else 创建 32 位和 64 位代码块。

附带说明一下，如果您不能/不想修改库源代码，那么请尝试获取不同的 gcc 版本(下载更新的 XCode)。我无法使用 gcc 3.4.5 和各种 4.[14567].x 重现您的问题，但手头没有任何 4.2.x。