c - 如何根据架构一般指定 AX、EAX 或 RAX？

Question

我正在尝试编写一些适用于 16、32、64、128 位英特尔机器(128 位在未来某个时候)的内联汇编。这个想法是使用通用寄存器名称，以便编译器或汇编器在 8086 上选择 AX (-m16?)，在 i686 上选择 EAX (-m32), RAX on x86_64 (-m64), 等等。

我想我可以通过使用 a 寄存器来实现 ax、eax 或 rax； b 为 bx、ebx 或 rbx；等等。但是，我无法在代码中调出“通用”a 寄存器:

unsigned char* ptr = ...;
size_t size = ...;

__asm__ __volatile__
(
    "xor %a, %a"
    "lea ptr, %b\n"
    "lea size, %c\n"

    "1:\n"
    "movb 0, %b(%a)\n"
    "inc %a\n"
    "loop 1b\n"

    : /* no outputs */
    : "b" (ptr), "c" (size)
    : "a", "b", "c", "cc"
 );

编译器报错:

error: unknown register name 'a' in asm
    : "a", "b", "c", "cc"

如果我从 clobber 列表中删除 "a"(使其以 "b" 开头)，那么我会得到:

error: unknown register name 'b' in asm
    : "b", "c", "cc"

我也试过在 clobber 列表中将其指定为 "%a"，但我得到了相同的错误消息。

根据 Machine Constraints在 GCC 手册中，a 是 a 寄存器。所以我很确定我的名字是正确的。但我也很确定我做错了什么，或者我不太了解事情的全局。

问题:我如何通用地指定 Intel 寄存器名称，以便内联汇编“正常工作”与 -m32 或 -m64 (甚至 -m128 当那一天到来时)？

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OS X 是 10.8.5，x64，已完全修补。汇编程序是:

$ /usr/bin/as -v
Apple Inc version cctools-855, GNU assembler version 1.38

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相关:在上面的代码中，我使用 lea 来规避机器字长。例如，我是这样写的，所以生成的代码是 movl size, %%ecx (32-bit) 或 movq size, %%rcx (64-少量)。我不确定它是否是推荐的方法(或者它是否有效，因为我无法运行它)。请更正。

Answer 1

您似乎没有检查您的代码中是否有 (size == 0)，因此我将遵循该断言。 __volatile__ 将是必要的，如果任何输出参数被更新并且随后没有被使用 - 编译器不知道内存 ptr[size] 已经被归零，并且看到没有副作用，它只会省略 asm block 。

我们使用“临时”参数，因此我们可以更新值然后丢弃它们。编译器知道临时参数已被修改，并且看到它们再也不会被使用，不需要维护这些寄存器。我建议像这样:

{
    size_t tmp_size = size;

    __asm__ __volatile__ (

        "%=:\n\t" /* generate a unique label. */

        "sub $1, %0\n\t"
        "movb $0, %1(%0)\n\t" /* 0 -> ptr[size - 1] .. ptr[0] */
        "jnz %=b\n\t" /* jump 'back' */

        : "+r" (tmp_size) : "r" (ptr) : "memory", "cc");
}

这也让编译器选择寄存器，这是更可取的。我认为这不会为您提供通用的 64 位、32 位(或 16 位)代码。你可能想看看 operand modifiers为了那个原因。否则，您可能需要在 64 位和 32 位版本的说明中分别添加“q”和“l”后缀。

顺便说一句，sub/jnz 在现代处理器上通常比 inc/dec(部分标志停止危险)和 loop(复杂微码'东西')。