Question

我想使用GCC扩展内联ASM编写以下循环：

long* arr = new long[ARR_LEN]();
long* act_ptr = arr;
long* end_ptr = arr + ARR_LEN;

while (act_ptr < end_ptr)
{
    *act_ptr = SOME_VALUE;
    act_ptr += STEP_SIZE;
}

delete[] arr;

分配长度为long的{{1}}类型的数组并进行零初始化。循环遍历数组，增量为{{1}}。每个被触摸的元素都设置为ARR_LEN。

嗯，这是我在GAS的第一次尝试：

STEP_SIZE

正如评论中所提到的，这个汇编代码确实更像是一个SOME_VALUE循环，但事实上确实做了同样的工作。

关于这段代码的奇怪之处在于，它起初对我来说很好。但是当我后来试图让它在另一个项目中工作时，它似乎似乎没有做任何事情。我甚至制作了一些工作项目的1：1副本，再次编译并且......结果仍然是随机的。

也许我对输入操作数采取了错误的约束，但我实际上已经尝试了几乎所有这些约束，而我还没有真正的想法。令我特别困惑的是，它在某些情况下仍然有效。

我不是ASM的专家，虽然我还在大学时就学会了。请注意，我不是在寻找优化 - 我只是想了解内联汇编的工作原理。所以这是我的问题：我的尝试有什么根本性的错误，或者我在这里犯了一个更微妙的错误？提前谢谢。

（使用g ++ MinGW Win32 x86 v.4.8.1）

更新

到目前为止，我已经尝试过在此提供的所有建议。特别是我试过

使用“q”操作数约束而不是“r”，有时它可以工作，有时却没有，
改为编写long* arr = new long[ARR_LEN](); asm volatile ( "loop:" "movl %[sval], (%[aptr]);" "leal (%[aptr], %[incr], 4), %[aptr];" "cmpl %[eptr], %[aptr];" "jl loop;" : // no output : [aptr] "r" (arr), [eptr] "r" (arr + ARR_LEN), [incr] "r" (STEP_SIZE), [sval] "i" (SOME_VALUE) : "cc", "memory" ); delete[] arr;，结果相同，
甚至do {...} while，仍然相同。

与此同时，我非常了解官方documentation，但我仍然看不到我的错误。

Answer 1

您正在修改不允许的输入操作数（aptr）。约束它与输出操作数匹配或将其更改为输入/输出操作数。

Answer 2

这是一个具有预期行为的完整代码。

请注意，代码是为64位计算机编写的。因此，例如，使用%%rbx代替%%ebx作为数组的基址。出于同样的原因，应使用leaq和cmpq代替leal和cmpl。
movq，因为数组的类型为long。
在64位计算机上，类型long是8字节而不是4字节。
jl应更改为jg。
不能使用寄存器标签，因为它们将由编译器替换为所选寄存器的32位版本（例如ebx）。

无法使用约束"r"。 "r"表示可以使用任何寄存器，但leaq不接受任何寄存器组合。看这里：x86 addressing modes

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){

  int ARR_LEN=20;
  int STEP_SIZE=2;
  long SOME_VALUE=100;

  long* arr = new long[ARR_LEN];

  int i;


  for (i=0; i<ARR_LEN; i++){
    arr[i] = 0;
  }

  __asm__ __volatile__
  (
    "loop:"
    "movq %%rdx, (%%rbx);"
    "leaq (%%rbx, %%rcx, 8), %%rbx;"
    "cmpq %%rbx, %%rax;"
    "jg loop;"
    : // no output
    : "b" (arr),
      "a" (arr+ARR_LEN),
      "c" (STEP_SIZE),
      "d" (SOME_VALUE)
    : "cc", "memory"
  );

  for (i=0; i<ARR_LEN; i++){
    cout << "element " << i << " is " << arr[i] << endl;
  }

  delete[] arr;

  return 0;

}

Answer 3

一个适用于x86和x64的答案怎么样（虽然它确实假设long总是4个字节，一个Windows）？ OP的主要变化是使用＆＃34; + r＆＃34;和（临时）。

#include <iostream>

using namespace std;

int main(){

  int ARR_LEN=20;
  size_t STEP_SIZE=2;
  long SOME_VALUE=100;

  long* arr = new long[ARR_LEN];

  for (int i=0; i<ARR_LEN; i++){
    arr[i] = 0;
  }

  long* temp = arr;

   asm volatile (
      "loop:\n\t"
      "movl %[sval], (%[aptr])\n\t"
      "lea (%[aptr], %[incr], %c[size]), %[aptr]\n\t"
      "cmp %[eptr], %[aptr]\n\t"
      "jl loop\n\t"
      : [aptr] "+r" (temp)
      : [eptr] "r" (arr + ARR_LEN),
        [incr] "r" (STEP_SIZE),
        [sval] "i" (SOME_VALUE),
        [size] "i" (sizeof(long))
      : "cc", "memory"
   );

  for (int i=0; i<ARR_LEN; i++){
    cout << "element " << i << " is " << arr[i] << endl;
  }

  delete[] arr;

  return 0;
}

GCC内联汇编中的简单while循环

3 个答案: