c - x86 上的 gcc 使用了 long long 的 divdi3 除法

Question

当 gcc看到硬件不支持的整数类型的乘法或除法，它会生成对特殊库函数的调用。

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gccint/Integer-library-routines.html#Integer-library-routines

根据上面的链接，long __divdi3 (long a, long b)用于长的除法。然而，这里http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.3/gccint/Library-Calls.html divdi 解释为“要求分割一个带符号的双字”。当第一个源具有 di 后缀 -> 长参数的清晰映射时，第二个表示双字 divdi 和全字 udivdi(单个，对吗？)

当我编译简单的例子时

int main(int argc, char *argv[]) {
    long long t1, t2, tr;

    t1 = 1;
    t2 = 1;
    tr = t1 / t2;

    return tr;
}

与 gcc -Wall -O0 -m32 -march=i386 (海湾合作委员会版本 4.7.2)拆解给我看

    080483cc <main>:
     80483cc:       55                      push   %ebp
     80483cd:       89 e5                   mov    %esp,%ebp
     80483cf:       83 e4 f0                and    $0xfffffff0,%esp
     80483d2:       83 ec 30                sub    $0x30,%esp
     80483d5:       c7 44 24 28 01 00 00    movl   $0x1,0x28(%esp)
     80483dc:       00
     80483dd:       c7 44 24 2c 00 00 00    movl   $0x0,0x2c(%esp)
     80483e4:       00
     80483e5:       c7 44 24 20 01 00 00    movl   $0x1,0x20(%esp)
     80483ec:       00
     80483ed:       c7 44 24 24 00 00 00    movl   $0x0,0x24(%esp)
     80483f4:       00
     80483f5:       8b 44 24 20             mov    0x20(%esp),%eax
     80483f9:       8b 54 24 24             mov    0x24(%esp),%edx
     80483fd:       89 44 24 08             mov    %eax,0x8(%esp)
     8048401:       89 54 24 0c             mov    %edx,0xc(%esp)
     8048405:       8b 44 24 28             mov    0x28(%esp),%eax
     8048409:       8b 54 24 2c             mov    0x2c(%esp),%edx
     804840d:       89 04 24                mov    %eax,(%esp)
     8048410:       89 54 24 04             mov    %edx,0x4(%esp)
     8048414:       e8 17 00 00 00          call   8048430 <__divdi3>
     8048419:       89 44 24 18             mov    %eax,0x18(%esp)
     804841d:       89 54 24 1c             mov    %edx,0x1c(%esp)
     8048421:       8b 44 24 18             mov    0x18(%esp),%eax
     8048425:       c9                      leave
     8048426:       c3                      ret

备注8048414: call 8048430 <__divdi3> .

我不能为我的项目使用 gcc 库，而且它是多平台的。我希望不要写所有__*适用于所有平台的功能(速度无关紧要)，但现在我有点困惑。

有人可以解释一下，为什么会有__divdi3 (不是 __divti3 )为 long long int 生成的调用(64 位)除法？

Answer 1

在 x86 机器上，术语“字”通常表示存在 16 位值。更一般地，在计算机科学领域，word 可以表示几乎任意长度的值，10 或 12 位的字在嵌入式系统中并不少见。

我认为您偶然发现的术语用于 Linux/Unix 系统只是为了统一操作系统级别，与您构建的目标平台无关。在 gdb 中可以找到使用相同符号的示例，它使用 w 表示 32 位字，使用 hw 表示 16 位字位“半字”(在 x86 意义上)。

此外，该约定还可以轻松扩展到标准 IEEE-754 float ，并在下面的几个要点中进行了总结

• s - 单(精度，字)用于四字节整数(int)/ float (float)
• d - 八字节整数(long 或 long long)/ float (double)的 double (精度) >)
• t - 十个字节的整数(long long)/ float (long double)

此命名约定用于所有算术内置函数，如 __divsi3、__divdi3、__divti3 或 __mulsi3、__muldi3、__multi3...(以及所有 u - 无符号 - 变体)。可以找到完整列表 here .

在 32 位机器上除法 64 位数字使用高级(并且有点困难)算法。但是，您仍然可以使用在学校学到的算法原理。这是它的简单伪代码(查看关于大整数的 this answer):

result = 0;
count = 0;
remainder = numerator;

while(highest_bit_of_divisor_not_set) {
    divisor = divisor << 1;
    count++;
}
while(remainder != 0) {
    if(remainder >= divisor) {
        remainder = remainder - divisor;
        result = result | (1 << count);
    }
    if(count == 0) {
        break;
    }
    divisor = divisor >> 1;
    count--;
}