Question

以下函数不能使用64位Delphi XE2编译器进行编译。（错误都与fld指令有关。）

[dcc64 Error] Project1.dpr(12): E2116 Invalid combination of opcode and operands 
[dcc64 Error] Project1.dpr(13): E2116 Invalid combination of opcode and operands
[dcc64 Error] Project1.dpr(20): E2116 Invalid combination of opcode and operands

第12行＆amp; 13：

fld Y
fld X

第20行：

fld X

不幸的是我没有装配技能，而且我正在使用第三方代码，我需要将其移植到64位。你能帮助我使它在32位和64位上工作吗？

function PartArcTan(Y, X: Extended): Extended;
asm
  fld Y              // st(0) = Y
  fld X              // st(0) = X
  fpatan             // st(0) = ArcTan(Y, X)
  fwait
end;

function ArcSin(X: Extended): Extended; // -1 <= X <= 1
asm
  fld X               // st(0) = X
  fld st(0)           // st(1) = X
  fmul st(0), st(0)   // st(0) = Sqr(X)
  fld1                // st(0) = 1
  fsubrp st(1), st(0) // st(0) = 1 - Sqr(X)
  fsqrt               // st(0) = Sqrt(1 - Sqr(X))
  fpatan              // st(0) = ArcTan(X, Sqrt(1 - X*X))
  fwait
end;

Answer 1

此代码的主要问题是移植到x64，它使用了错误的浮点单元。在x64上，浮点数在SSE单元上完成。

是的，x87装置仍然存在，但相比之下它很慢。另一个问题是x64 ABI假定您将使用SSE单元。参数到达SSE寄存器。浮点值在SSE寄存器中返回。在SSE和x87单位之间传输值是毫无意义的（更不用说相当辛苦和耗时）。更重要的是，浮点控制，异常掩码是为SSE单元初始化的，但是你确定它们将被正确设置为SSE单元。

因此，鉴于所有这些，我强烈建议您确保所有浮点代码都在x64下的SSE单元上执行。我认为唯一可以使用x87寄存器的情况是一种算法，它需要x87支持的10字节扩展类型而不支持SSE。情况并非如此。

现在，移植到SSE单元并不像将操作码转换为SSE等价物那么简单。那是因为SSE浮动单元的内置功能要少得多。例如，SSE操作码中不包含三角函数。

因此，处理此问题的正确方法是切换到使用Pascal代码。这些功能可分别由Math.ArcTan2和Math.ArcSin替换。

详细说明一下，让我们看一下在x64下x87单元上进行计算所涉及的内容。 ArcSin的代码如下：

function ArcSin(X: Double): Double;
// to be 100% clear, do **not** use this code
asm
  movq [rsp-8], xmm0     // X arrives in xmm0, move it to stack memory
  fld qword ptr [rsp-8]  // now load X into the x87 unit
  fld st(0)              // calculation code exactly as before
  fmul st(0), st(0)
  fld1
  fsubrp st(1), st(0)
  fsqrt
  fpatan
  fwait
  fstp qword ptr [rsp-8] // but now we need to move the return value
  movq xmm0, [rsp-8]     // back into xmm0, again via the stack
end;

注意事项：

x64 ABI表示输入参数到达xmm0。我们无法将其直接加载到x87单元中。所以我们必须从堆栈中的xmm0转移到暂存内存，然后从那里加载到x87单元。
返回值时我们必须做类似的事情。该值以xmm0返回，由ABI指定。所以我们需要移出x87单元，去掉堆栈内存，然后加载到xmm0。
我们完全忽略了浮点控制字：异常屏蔽，精度和舍入控制等。如果你这样做，你需要组建一个机制，以确保x87单元的控制字是在一个处理理智的方式。

所以，也许这可以作为对希望使用x87在x64下执行浮点运算的未来访问者的警告。

Answer 2

x64仍支持经典浮点单元，但您需要调整代码以遵循不同的ABI。

x32 / x64例子：

function PartArcTan(X: double): double;
asm
{$IFDEF CPUX64}
        movq [rsp-8], xmm0
        fld    qword ptr [rsp-8]
{$ELSE}
        fld    qword ptr X
{$ENDIF}
        fld1
        fpatan
        fwait
{$IFDEF CPUX64}
        fstp   qword ptr [rsp-8]
        movq   xmm0, [rsp-8]
{$ENDIF}
end;

Delphi 64位asm编译错误

2 个答案: