c - movsd 从内存到 c x86-64 jit 中的 xmm0

Question

我正在尝试编写一个小型 x86-64 JIT，但我在一些地方有点难以理解。

我正在尝试 JIT 一个简单的函数，该函数将 float 的值分配给 xmm0 寄存器，然后返回它，但我不确定应该如何对 movsd 调用的参数进行编码。

如有任何帮助，我们将不胜感激。

/* main.c */
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>

#define xmm(n) (n)

typedef double(*fn)();

fn jit(){
    char* memory = mmap(NULL,
                        4096,
                        PROT_READ|PROT_WRITE|PROT_EXEC,
                        MAP_PRIVATE|MAP_ANONYMOUS,
                        -1, 0);
    int i=0;
    float myfloat = 3.1f;
    memory[i++] = 0x48; /* REX.W */
    memory[i++] = 0xf2; /*******************/
    memory[i++] = 0x0f; /* MOVSD xmm0, m64 */
    memory[i++] = 0x10; /*******************/

    memory[i++] = 0x47 | xmm(0) << 3; /* Not 100% sure this is correct */

    memory[i++] = 0; /* what goes here to load myfloat into xmm0? */

    memory[i++] = 0xc3; /* RET */
    return (fn) memory;
}

int main(){
    fn f = jit();
    printf("result: %f\n", (*f)());
    return 0;
}

Answer 1

SSE 指令通常不支持立即数，除了一些使用单字节立即数来控制其操作的罕见指令。因此你需要:

• 将 myfloat 存储到附近的内存区域
• 生成一个引用该区域的内存操作数

这两个步骤都很简单。对于第一步，我将简单地使用 memory 的开头，然后让代码立即开始。请注意，在这种情况下，您需要确保返回指向函数开头的指针，而不是 memory 的开头。其他解决方案也是可能的。只需确保 myfloat 存储在代码的 ±2 GiB 范围内。

要生成操作数，请重新访问 Intel 手册。您想要的寻址模式是一个 32 位 RIP 相关操作数。这是用 mod = 0，r/m = 5 生成的。位移是一个带符号的 32 位数字，它在指令末尾添加到 RIP 的值(这是 +4 的来源，因为必须考虑因素在位移的长度)。

因此我们有类似的东西:

memory[i++] = 0xf2; /*******************/
memory[i++] = 0x0f; /* MOVSD xmm0, m64 */
memory[i++] = 0x10; /*******************/
memory[i++] = 0005 | xmm(0) << 3; /* mod = 0, r/m = 5: [rip + disp32] */
*(int *)(memory + i) = memory + i + 4 - addr_of_myfloat;
i += 4;
memory[i++] = 0xc3; /* RET */

注意这里不需要REX前缀。