我如何表明可以使用内联ASM参数指向的内存 *？

Question

考虑以下小函数：

void foo(int* iptr) {
    iptr[10] = 1;
    __asm__ volatile ("nop"::"r"(iptr):);
    iptr[10] = 2;
}

使用GCC，此编译为：

foo:
        nop
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 2
        ret

特别是请注意，第一次写入<<代码> iptr ，iptr [10] = 1根本不会发生：inline asm nop是该功能的第一件事，只有出现2的最终写入（ASM调用后）。显然，编译器决定它仅需要提供iptr 本身的值的最新版本，而不是它指向的内存。

我可以告诉编译器，内存必须与内存 clobber一样最新，就像这样：

void foo(int* iptr) {
    iptr[10] = 1;
    __asm__ volatile ("nop"::"r"(iptr):"memory");
    iptr[10] = 2;
}

它导致预期的代码：

foo:
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 1
        nop
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 2
        ret

但是，这是条件的太强 ，因为它告诉编译器所有必须编写。例如，在以下功能中：

void foo2(int* iptr, long* lptr) {
    iptr[10] = 1;
    lptr[20] = 100;
    __asm__ volatile ("nop"::"r"(iptr):);
    iptr[10] = 2;
    lptr[20] = 200;
}

所需的行为是让编译器优化第一个写入lptr [20]，而不是第一个写入iptr [10]。 “内存” clobber无法实现这一目标，因为这意味着这两个写作都必须发生：

foo2:
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 1
        mov     QWORD PTR [rsi+160], 100 ; lptr[10] written unecessarily
        nop
        mov     DWORD PTR [rdi+40], 2
        mov     QWORD PTR [rsi+160], 200
        ret

是否有某种方法告诉编译器接受GCC Extend ASM语法，ASM的输入包括指针，并且可以指向的任何内容到？

Answer 1

没错；要求指针作为内联ASM的输入 表示指向内存也是输入或输出，或两者兼而有之。使用寄存器输入和寄存器输出，对于所有GCC，您都知道您的ASM仅通过掩盖低位来对齐指针，或者在其中添加常数。 （在这种情况下，您将想要它来优化一个死商店。）

简单选项是asm volatile和“内存” clobber < sup> 1 。

您要求的更窄的方式是使用“虚拟”内存操作以及寄存器中的指针中的指针。您的ASM模板没有引用此操作数（除了在ASM注释中以查看编译器选择的内容）。它告诉编译器您实际读取，写或读取+写入。

虚拟内存输入： “ m”（*（const int（*）[]）iptr）
或输出：“ = m”（*（int（*）[]）iptr）。或当然“+m”带有相同的语法。

该语法正在铸造到指针到阵列和删除，因此实际输入是c array 。 （如果您实际上有一个数组，而不是指针，则不需要任何铸件，只能作为内存操作数要求它。）

如果您将尺寸不指定的[]，这告诉GCC，相对于该指针访问的任何内存都是输入，输出或输入操作数。 >，这告诉编译器特定的大小。使用运行时变量尺寸，GCC实际上会错过iptr [size+1]是不是输入的一部分的优化。

gcc文档支持它。我认为，如果数组元素类型与指针相同，也许是char> char，这不是严格的违规行为。

（来自GCC手册）
x86字符串内存参数为未知长度的示例。

  asm（“ pepne scasb”
    ：“ = c”（count），“+d”（p）
    ：“ m”（*（*（const char（*）[]）p），“ 0”（-1），“ a”（0））;
 

如果您可以避免在指针输入操作数上使用早期案件，则虚拟内存输入操作数通常会使用同一寄存器选择一个简单的地址模式。

但是，如果您确实使用早期裁切案以严格正确的ASM循环，则有时虚拟操作数会在内存操作数的基础地址上对GCC浪费说明（和额外的寄存器）进行。检查编译器的ASM 输出。

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背景：

这是在内联弹簧示例中的广泛错误，通常没有被发现，因为ASM包裹在一个函数中，该函数不会嵌入任何诱使编译器重新排序商店以合并死商店消除的呼叫者。

gnu c内联ASM语法旨在围绕描述编译器的A 单个指令。目的是，您将编译器以“ m”或“ = m”操作汇总约束告诉编译器有关内存输入或内存输出，然后选择了地址模式。

在内联ASM中编写整个循环需要注意确保编译器真正知道发生了什么（或asm volatile加上“内存” clobber），否则，您会在更改时可能会破坏周围的代码，或启用链接时间优化，允许交叉文件内衬。

另请参见 loop loop ting inline Assembly 使用assm /code>语句作为循环 body ，仍在C中进行循环逻辑。 /代码>操作数，编译器可以通过使用其选择的地址模式中的位移来展开循环。

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脚注1：a “内存” clobber获取编译器将ASM视为非内部功能调用（可以读取或写入任何内存，除了逃生分析证明没有逃脱）。逃生分析包括ASM语句本身的输入操作数，以及任何早期呼叫都可以将指示器存储到的任何全局或静态变量。因此，通常不必在asm语句上使用“内存” clobber溢出/重新加载本地循环计数器。

ASM挥发性对于确保ASM的输出操作数未使用（因为您需要未遵守写作记忆的副作用）即使不会优化ASM的必要条件）。

或仅由ASM读取的内存，如果相同的输入缓冲区包含不同的输入数据，则需要ASM再次运行。没有挥发性，ASM语句可以为 csed （“内存” clobber do 不是使Optimizer在考虑是否需要运行ASM语句时，将所有内存视为输入。

ASM没有输出操作数是隐式volatile，但要明确说明是一个好主意。 （GCC手册在

例如asm（“ ...总和一个数组...”：“ = r”（sum）：“ r”（指针），“ r”（end_pointer）：“内存”）具有一个输出操作数，因此不是隐式波动。如果您使用它，例如

 arr[5] = 1;
 total += asm_sum(arr, len);
 memcpy(arr, foo, len);
 total += asm_sum(arr, len);

没有volatile 2nd asm_sum可以优化，假设具有相同输入操作数（指针和长度）的相同ASM会产生相同的输出。对于任何不是其显式输入操作数的纯函数的ASM，您需要volatile。如果它没有优化，则，则 “内存” clobber将具有要求内存同步的所需效果。