NASM矩阵向量乘法

时间:2017-06-07 01:58:20

标签: assembly nasm x86-64

我在C中编写了一个AVX矩阵向量乘法函数,但实现了我需要的指令并没有在GCC中实现,所以我认为这是学习一些x86汇编的黄金机会。我首先在MIPS程序集中编写了一个例程,然后尝试翻译它。我的代码不起作用,我得到段错误,我不明白为什么。如果我删除代码中的两个jnz,它可以工作,但我不明白为什么它们会产生任何影响。这种类型的跳转会破坏我正在使用的寄存器吗?

编辑:main中的前两个说明似乎没有将rdi设置为2,而是设置为0x1000000002,这会导致以后出现问题。为什么不装2?

EDIT2:明白了。正如@rkhb指出的那样,使用rXX寄存器会加载比我预期更多的数据。我将寄存器更改为32位(如果适用),这解决了段错误问题。但是,现在节目打印0,0。这是因为循环使eax提前8(在下面的示例中),但在返回之前不会减去该数量。因此,值在addraddr+4中,但返回的指针是addr+8

; nasm -felf64 filename.asm
; gcc filename.o

    global  main
    extern  printf

    section .data
N:  dd 2            ; dimension
a:  dd 1, 2, 3, 4       ; matrix
b:  dd 1, 2         ; vector
format: db "%d", 10, 0

    section .bss
c:  resb 8          ; reserve 8B

    section .text
main:
    ; set up arguments
    lea rdi, [N]    ; fix: change regs to edi, etc
    mov rdi, [rdi]
    lea rsi, [a]
    lea rdx, [b]
    lea rcx, [c]

    call    matvec      ; c = a*b

    ; print results
    mov rsi, [rax]
    mov rdi, format
    push    rax
    mov rax, 0
    call    printf      ; print c[0], should be 5
    pop rax
    add rax, 4
    mov rsi, [rax]
    mov rdi, format
    mov rax, 0
    call    printf      ; print c[1], should be 11

    ret

; rdi = N, rsi = int*, rdx = int*, rcx = int*
matvec:
    mov rax, rcx    ; rax = c
    mov R14, rdi    ; r14 = N
    mov R15, R14
    shl R15, 2      ; r15 = 4*N
    xor R8, R8      ; i = 0
    xor R9, R9      ; j = 0
    xor R10, R10    ; sum = 0

loop:
    mov R11, [rsi]  ; r11 = *a
    mov R12, [rdx]  ; r12 = *b
    imul    R11, R12    ; r11 *= r12
    add R10, R11    ; r10 += r11
    add rsi, 4      ; a++
    add rdx, 4      ; b++
    add R9, 1       ; j++
    cmp R14, R9
    jnz loop        ; loop while r14-r9 = N-j != 0

    mov [rax], R10  ; *c = sum
    xor R10, R10    ; sum = 0
    xor R9, R9      ; j = 0 on every i loop
    sub rdx, R15    ; b -= 4*N
    add rax, 4      ; c++
    add R8, 1       ; i++
    cmp R14, R8
    jnz loop        ; loop while r14-r8 = N-i != 0

    sub rax, R15    ; fix: subtract 4*N from return pointer
    ret

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

数据声明为4个字节,但8字节寄存器(rax等)用于保存数据。将数据加载到这些寄存器中时,您的数据将为低4字节,垃圾为高4字节。要避免这种情况,请更改声明以声明8字节数据(使用dq),或使用4字节寄存器(eax等)。

修复将解决分段错误的问题,但程序将返回错误的结果。结果旨在存储在内存地址c中,其值保存在rax中。在上面的代码中,该地址增加了4个字节两次;虽然计算值存储在c[0]c[1]中,但rax中返回的地址实际上是&c[2]。因此,在返回main之前,您需要将rax减少8或一般4*N

编辑:您可以使用GNU调试器检查寄存器,阅读this指南。