Question

一般来说，是否有必要或更容易按照每个注册的目的编码x86程序集？

x86体系结构中的寄存器每个都是首先设计用于特殊目的，但现代编译器似乎并不关心它们的使用（除非在某些特殊条件下，例如REP MOV或MUL）。

那么，根据每个寄存器的用途，编码会更容易还是更优化？（不管与某些寄存器相同的特殊指令（或编码））

例如（我可以改用REP MOVSB或LODSB STOSB，但只是为了演示）：

第一个代码：

LEA ESI,[AddressOfSomething]
LEA EDI,[AddressOfSomethingElse]
MOV ECX,NUMBER_OF_LOOP
LoopHere:
MOV AL,[ESI]
ADD AL,8
MOV [EDI],AL
ADD ESI,1
ADD EDI,1
CMP AL,0
JNZ LoopHere
TheEnd:
;...

第二代码：

LEA ECX,[AddressOfSomething]
LEA EDX,[AddressOfSomethingElse]
MOV EBX,NUMBER_OF_LOOP
LoopHere:
MOV AL,[ECX]
ADD AL,8
MOV [EDX],AL
ADD ECX,1
ADD EDX,1
CMP AL,0
JNZ LoopHere
TheEnd:
;...

我使用的编译器 - Visual Studio 2015在执行此类任务时通常使用第二种方法，它不使用寄存器取决于它的用途，相反，编译器只选择基于其使用的寄存器' “易变”或“非易失”特征（在调用函数后）。因此，所有高级编程语言编程软件反汇编都使用第二种方法。

另一个有趣的事实是，在ARM语言中，GPR都具有相同的用途，并且被命名为R0-R7，这意味着当使用它时代码，代码将更类似于第二代码。

总而言之，我认为这两个代码使用相同的指令，因此无论我使用哪个寄存器，它都应该具有相同的速度。但我是对的吗？哪个代码更容易编码？

Answer 1

遵循每个寄存器的目的主要是：

代码密度

例如，使用A寄存器¹通常会减少常用操作的代码大小，例如移动，算术，逻辑和IO ²。
使用C寄存器进行计数可让您利用jcxz系列指令，避免明确比较 movsd和类似的非常“密集”的指令，他们执行复杂的操作，否则将需要大量的代码。

然而code density doesn't mean "faster"由于x86明显是CISC这一事实，复杂指令可能比等效的一系列更简单的指令³需要更多的时间来执行。
可读性

像rep movsd这样的指令实际上是一种编码将数据从源移动到目的地的循环的“高级”方式。
解析周期
```
push eax
pushf
.loop:
  mov eax, DWORD [esi]
  mov DWORD [es:edi], eax

  add esi, 4*(1-D*2)
  add edi, 4*(1-D*2)

  dec ecx
  jnz .loop
popf
pop eax
```
要困难得多。
惯用语编程

许多说明（SP，call，ret，...）假定使用push作为堆栈指针。
可以避免使用SP作为堆栈指针，但它不会非常惯用（也不高效）。
减少数据移动

在实模式下，只有少数寄存器可用作基址（其中一个是B寄存器）。
从头开始在B中保留地址会避免以后将其移入其中。虽然寄存器寄存器移动今天不需要执行单元，但它们使源更难以读取⁴。

大多数惯用寄存器用法今天已经放宽了⁵因为太多的特定用途寄存器会减少编译器可以做的优化（并且溢出到堆栈上的代价很高）。

CPU非常复杂，如果您想编写速度代码，那么您应该只考虑速度指标。惯用寄存器的使用不是其中之一，因为在微架构层面上there is not a single A, B or C register所以“注册”的一件事就是程序员看到它们只是一个人类概念（好吧，还有一个前端概念）。 / p>

¹在其表格 AL ， AX ， EAX ， RAX <登记/> ² mov A, [mem]使用操作码 A0 或 A1 ，而mov B, [mem]使用 8A 1E 或 8B 1E 。 add和类似的情况也是如此。 in，out，div，mul强制使用A。
³但不要取回和解码。
⁴是否有相当于“意大利面条代码”的数据移入寄存器？
⁵例如考虑各种寻址模式或imul指令

按照每个通用寄存器的用途编写x86汇编是否必要或更容易

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