c - x86 - 使用内联汇编设置位

Question

我正在编写一个函数，通过内联汇编使用 bts 指令设置数字 x 中的第 n 位。这是我的功能:

uint32_t set_bit_assembly(uint32_t x, uint32_t n)
{
    asm( "movl %1, %%eax; bts %0, %%eax;"
         :"=&r"(x)
         :"r"(n)
        );
    return x;
}

我希望变量“n”和“x”分别成为 movl 和 bts 的第一个操作数。然而，当我编译时，movl 需要'x'并且完全无视'n'。 (我尝试交换 %0 和 %1，但没有帮助)。你能告诉我哪里出错了吗？下面是生成的汇编代码:

00000043 <set_bit_assembly>:
  43:   55                      push   %ebp
  44:   89 e5                   mov    %esp,%ebp
  46:   83 ec 10                sub    $0x10,%esp
  49:   8b 55 0c                mov    0xc(%ebp),%edx
  4c:   89 d0                   mov    %edx,%eax
  4e:   0f ab c0                bts    %eax,%eax
  51:   89 45 fc                mov    %eax,-0x4(%ebp)
  54:   8b 45 fc                mov    -0x4(%ebp),%eax
  57:   c9                      leave  
  58:   c3                      ret    

Answer 1

如何在asm中使用bts指令

在您的代码中，这一行:

bts %0, %%eax;  

应替换为:

bts %%eax, %0;

---

解释

给定一般形式 asm( "code": outputs : inputs : clobbers) GCC 将“代码”中的 %0、%1 和 %2 替换为在冒号后保存参数的寄存器。 BTS 的定义是第一个操作数是位串，第二个是位索引。所以解决方案似乎是:bts %0, %1 has you have done you have in your code.然而，这不是 bts 的工作方式:bts 希望将地址作为第二个操作数，并将位设置为第一个操作数，因此:bts %1, %0。查看正确用法here .

更好的解决方案

虽然您的代码可以使用建议的更正，但还有更好的选择，如下所示:

uint32_t set_bit_assembly2(uint32_t x, uint32_t n)
{
    asm( "bts %1,%0"
         :"+r"(x)
         :"r"(n)
        );
    return x;
}

正如@DavidWohlferd 在评论中指出的那样，我们应该使用“+r”，因为 x 将由 bts 指令读取和写入。

此外，可以通过使用符号名称来提高可读性:

asm( "bts %[bit],%[value]"
     : [value] "+rm"(value) 
     : [bit] "r"(bit)
     :"cc");

另一种可能性是(see this post):

uint32_t set_bit_assembly3(uint32_t x, uint32_t n)
{
    asm( "bts %1,%0": "+rm"(x) : "r"(n));
    return x;
}

---

进一步阅读:

想要使用 bts 的人可能会对这个页面很感兴趣:http://lxr.free-electrons.com/source/arch/x86/include/asm/bitops.h#L41

在此post Peter Cordes 解释了为什么内存操作数上的 bts 对性能来说很糟糕。