GCC 内联汇编 - 在调用之前将浮点移动到 XMM0

Question

我目前正在尝试从 GCC 内联汇编调用通用 C 函数（我知道这是个坏主意，但我今天很无聊......）。

我的操作系统是 Mac OS X，64 位，因此调用约定是 System V，这意味着参数 0-6 通过 rdi、rsi、rdx< 传递/code>、rcx、r8 和 r9 寄存器。其他参数被推入堆栈。

我知道函数签名，因此我可以猜测返回类型和参数类型。 有了这些信息，我就可以将参数放入正确的寄存器中。

对于整数类型，一切都运行良好，但我在浮点值方面遇到了问题。

浮点值需要通过xmm0-xmm7寄存器传递。

所以问题基本上有以下几点。我有一个 float 类型的 C 变量。我需要使用 GCC 的内联汇编将该变量移动到 xmm0 寄存器中。

想象一下下面的代码：

#include <stdio.h>

void foo( int x )
{
    printf( "X: %i\n", x );
}

int main( void )
{
    int x = 42;

    __asm__
    (
        "mov %[x], %%rdi;"
        "call _foo;"
        :
        : [ x ] "m" ( x )
    );

    return 0;
}

调用函数 foo，并使用 42 作为参数。它有效...

现在我尝试使用 float 参数进行相同的操作。我只需使用 movss 而不是 mov，它就可以工作。

当我尝试调用这两个函数时，问题就出现了：

#include <stdio.h>

void foo( int a )
{
    printf( "A: %i\n", a );
}

void bar( float b )
{
    printf( "B: %f\n", b );
}

int main( void )
{
    int   a = 42;
    float b = 42;

    __asm__
    (
        "mov %[a], %%rdi;"
        "call _foo;"
        "movss %[b], %%xmm0;"
        "call _bar;"
        :
        : [ a ] "m" ( a ),
          [ b ] "m" ( b )
    );

    return 0;
}

采用 float 参数的函数收到 0。我不明白为什么。 我不接触堆栈，因此无需进行清理...

如果我直接从 C 调用函数，GCC 会生成以下内容：

movl    $42, -4(%rbp)
movl    $0x42280000, %eax
movl    %eax, -8(%rbp)
movl    -4(%rbp), %edi
call    _foo
movss   -8(%rbp), %xmm0
call    _bar

我不明白其中的区别...任何帮助将不胜感激

:)美好的一天，所有

编辑

根据要求，这是使用内联汇编时的 ASM 输出：

 movl    $42, -4(%rbp)
 movl    $0x42280000, %eax
 movl    %eax, -8(%rbp)
 mov    -4(%rbp), %rdi;
 call    _foo;
 movl    -8(%rbp), %eax;
 movl    %eax, -4(%rbp);
 movss    -4(%rbp), %xmm0;
 call    _bar;

EDIT2

根据要求，这是 GDB 输出：

0x100000e9e <main+4>:   movl   $0x2a,-0x4(%rbp)
0x100000ea5 <main+11>:  mov    $0x42280000,%eax
0x100000eaa <main+16>:  mov    %eax,-0x8(%rbp)
0x100000ead <main+19>:  mov    -0x4(%rbp),%rdi
0x100000eb1 <main+23>:  callq  0x100000e54 <foo>
0x100000eb6 <main+28>:  movss  -0x8(%rbp),%xmm0
0x100000ebb <main+33>:  callq  0x100000e75 <bar>

Answer 1

我花了一段时间，但我明白了这一点。在使用内联汇编的输出中，gcc 使用 rbp 的负偏移量来存储值。但是，由于它不知道内联汇编中的函数调用，因此它认为它没有调用任何函数。因此，它将变量放在红色区域中，并且不会更改 rsp 来为变量腾出空间。当您调用 foo 时，返回地址会被推入堆栈，覆盖您存储的变量并给您一个不正确的变量。

如果在程序集之外的主函数中的任何一点调用了函数，则 gcc 将更改堆栈以保留变量。例如，如果将 foo(-1); 添加到 main 的顶部，它将起作用。