GCC 内联汇编器，混合寄存器大小 (x86)

Question

有谁知道如何摆脱以下汇编器警告？

代码是 x86，32 位：

int test (int x)
{
  int y;
  // do a bit-rotate by 8 on the lower word. leave upper word intact.
  asm ("rorw $8, %0\n\t": "=q"(y) :"0"(x));
  return y;
}

如果我编译它，我会收到以下（非常有效）警告：

Warning: using `%ax' instead of `%eax' due to `w' suffix

我正在寻找的是一种告诉编译器/汇编器我想要访问 % 的低 16 位子寄存器的方法0。 访问字节子寄存器（在本例中为 AL 和 AH）也很高兴知道。

我已经选择了“q”修饰符，因此编译器被迫使用 EAX、EBX、ECX 或 EDX。 我已经确保编译器必须选择一个具有子寄存器的寄存器。

我知道我可以强制 asm 代码使用特定的寄存器（及其子寄存器），但我想将寄存器分配工作留给编译器。

Answer 1

如果我没记错的话，你可以使用 %w0 。 我刚刚也测试过。 :-)

int
test(int x)
{
    int y;
    asm ("rorw $8, %w0" : "=q" (y) : "0" (x));
    return y;
}

编辑：作为对OP的回应，是的，您也可以执行以下操作：

int
test(int x)
{
    int y;
    asm ("xchg %b0, %h0" : "=Q" (y) : "0" (x));
    return y;
}

对于x86，它记录在 x86 操作数修饰符部分 手册扩展汇编部分。

对于非 x86 指令集，您可能需要深入研究 GCC 源代码中的 .md 文件。 例如，在正式记录之前，gcc/config/i386/i386.md 是唯一可以找到它的地方。

（相关：在 GNU C 内联汇编中，单个操作数的 xmm/ymm/zmm 的大小覆盖修饰符是什么？ 对于向量寄存器。）

Answer 2

很久以前，但我可能需要这个作为我自己未来的参考......

添加到克里斯的好答案说，关键是在“％”和输出操作数的数量之间使用修饰符。 例如，“MOV %1, %0” 可能会变为 “MOV %q1, %w0”。

我在constraints.md中找不到任何内容，但是 / gcc/config/i386/i386.c 在 print_reg() 的源代码中有这个可能有用的注释：

/* Print the name of register X to FILE based on its machine mode and number.
   If CODE is 'w', pretend the mode is HImode.
   If CODE is 'b', pretend the mode is QImode.
   If CODE is 'k', pretend the mode is SImode.
   If CODE is 'q', pretend the mode is DImode.
   If CODE is 'x', pretend the mode is V4SFmode.
   If CODE is 't', pretend the mode is V8SFmode.
   If CODE is 'h', pretend the reg is the 'high' byte register.
   If CODE is 'y', print "st(0)" instead of "st", if the reg is stack op.
   If CODE is 'd', duplicate the operand for AVX instruction.
 */

下面的 ix86_print_operand() 注释提供了一个示例：

b -- 打印指定操作数的寄存器的 QImode 名称。

如果操作数[0]是reg 0，%b0将打印%al。

GCC 内部文档的“noreferrer">输出模板：

'%cdigit' 可用于替换常量操作数
没有通常指示立即操作数的语法的值。

'%ndigit' 与 '%cdigit' 类似，只不过常量的值为
打印前求反。

'%adigit' 可用于替换操作数，就好像它是内存一样
引用，实际操作数被视为地址。 这可能是
当输出“加载地址”指令时很有用，因为通常
此类指令的汇编语法要求您编写
操作数就像内存引用一样。

“%ldigit”用于将 label_ref 替换为跳转指令。

'%=' 输出一个数字，该数字对于指令中的每条指令都是唯一的
整个编译。 这对于制作本地标签很有用
在生成的单个模板中多次引用
多个汇编指令。

“%c2”构造允许使用偏移量正确格式化 LEA 指令：

#define ASM_LEA_ADD_BYTES(ptr, bytes)                            \
    __asm volatile("lea %c1(%0), %0" :                           \
                   /* reads/writes %0 */  "+r" (ptr) :           \
                   /* reads */ "i" (bytes));

请注意“%c1”中关键但记录稀疏的“c”。 该宏相当于

ptr = (char *)ptr + bytes

但不使用通常的整数算术执行端口。

编辑添加：

在 x64 中进行直接调用可能很困难，因为它需要另一个未记录的修饰符：“%P0”（似乎用于 PIC）

#define ASM_CALL_FUNC(func)                                         \
    __asm volatile("call %P0") :                                    \
              /* no writes */ :                                     \
              /* reads %0 */ "i" (func))                           

小写的“p”修饰符似乎也可以GCC 中的功能相同，但 ICC 只识别大写“P”。 更多详细信息可能位于 /gcc/config/i386/ i386.c。 搜索“'p'”。

Answer 3

当我在考虑这个问题时...您应该在 Chris 的第二个解决方案中将“q”约束替换为大写“Q”约束：

int
test(int x)
{
    int y;
    asm ("xchg %b0, %h0" : "=Q" (y) : "0" (x));
    return y;
}

“q”和“Q”在 64 位模式下略有不同，您可以在其中获得所有整数寄存器（ax、bx、cx、dx、si、di、sp、bp、r8-r15）的最低字节。 但你只能得到四个原始386寄存器（ax、bx、cx、dx）的第二低字节（例如ah）。

Answer 4

显然有一些技巧可以做到这一点......但它可能不是那么有效。 32 位 x86 处理器在操作通用寄存器中的 16 位数据时通常慢。 如果性能很重要，您应该对其进行基准测试。

除非这是 (a) 性能关键并且 (b) 被证明更快，否则我会为自己省去一些维护麻烦，只需在 C 中完成：

uint32_t y, hi=(x&~0xffff), lo=(x&0xffff);
y = hi + (((lo >> 8) + (lo << 8))&0xffff);

使用 GCC 4.2 和 -O2，这可以优化到六个指令...