我正在尝试在Y86-64上执行右移
要进行左移，我知道我需要乘以2 ^ n，其中n是我们想要的位移数，例如，如果我们想移4，则为2 ^ 4 = 16并进行加法循环对其进行乘法运算，但是我不确定该如何进行右移，我想我需要进行除法运算，但是不确定如何进行运算
pcount_do:
movq $0, %rax
.L2: movq %rdi, %rdx
shrq %rdi
ret
答案 0 :(得分：1)
鉴于Y86的指令集缺少移位和除法，我将寻求与该C代码等效的东西：
uint64_t lut[] = {
1,
2,
4,
8,
16,
32,
64,
128,
256,
512,
1024,
2048,
4096,
8192,
16384,
32768,
65536,
131072,
262144,
524288,
1048576,
2097152,
4194304,
8388608,
16777216,
33554432,
67108864,
134217728,
268435456,
536870912,
1073741824,
2147483648,
4294967296,
8589934592,
17179869184,
34359738368,
68719476736,
137438953472,
274877906944,
549755813888,
1099511627776,
2199023255552,
4398046511104,
8796093022208,
17592186044416,
35184372088832,
70368744177664,
140737488355328,
281474976710656,
562949953421312,
1125899906842624,
2251799813685248,
4503599627370496,
9007199254740992,
18014398509481984,
36028797018963968,
72057594037927936,
144115188075855872,
288230376151711744,
576460752303423488,
1152921504606846976,
2305843009213693952,
4611686018427387904,
9223372036854775808};
uint64_t rshift(uint64_t source, int amount) {
uint64_t result = 0;
for(int i = amount; i < 64; ++i) {
if(source & lut[i]) result |= lut[i-amount];
}
return result;
}
这只需添加/订阅/和/或加上查找表就可以完成。
如果我们想变得更聪明，就像@PeterCordes建议的那样，我们可以使用8个条目的查找表并处理整个字节，但是与遍历每个位相比，这需要更多的簿记工作。
---更新---
@PetreCordes正确地指出，查找表实际上是无用的，因为我正在对位进行循环，因此使用总和来计算下一个2的次幂是不重要的：
uint64_t rshift(uint64_t source, int amount) {
uint64_t result = 0;
uint64_t read_bit = 1;
uint64_t write_bit = 1;
for(int i = 0; i < amount; ++i) read_bit = read_bit + read_bit;
for(int i = amount; i < 64; ++i) {
if(source & read_bit) result |= write_bit;
read_bit = read_bit + read_bit;
write_bit = write_bit + write_bit;
}
return result;
}
答案 1 :(得分：1)
就像Matteo所示，您可以一次循环一位，在一个位置读取并在另一位置写入位。
Matteo的答案是通过移动一个掩码并在一个锁步移动的位置（从寄存器的底部开始）（移动另一个掩码）来在可变位置读取的。
读取输入的MSB更容易，然后使用add same,same将输入左移，然后重复输入。因此，我们从最高位开始读取位，并从其MSB开始构造结果。 （我们一次向目标位置左移了1位，而ADD向左移，并且有条件加法设置是否设置新的位。）
我们可以使用2的补码符号比较来读取寄存器的高位。如果设置了x < 0，则没有设置。
x86和y86具有一个称为SF的标志，该标志是根据（ALU操作的）结果的MSB设置的。 x86具有js / cmovs / sets指令，这些指令直接检查SF条件。 y86仅具有jl / jge和其他检查SF!=OF的带符号比较条件，因此我们需要对零进行额外比较以清除OF（x - 0溢出）。
或者在语义上，实际上与零进行比较，而不仅仅是读取SF。 （除我们can optimize compare-against-zero into andl %eax,%eax or andq %rax,%rax以外，如果您使用的是不具有次中间效果的y86版本，这将非常有帮助。y86还缺少x86的非破坏性test和cmp指令，类似于and和sub，但只写标志。）
移植到y86-64应该很简单。 （更改注册表名称，然后32变为64）。
测试案例：0x12345 >> 1 = 0x000091a2。 （我没有找到一种方法来永久链接该站点上的代码，就像Godbolt编译器浏览器所允许的那样。）
# constant input test case
irmovl 0x12345, %eax
# irmovl 3, %ecx # this could trivial handle variable counts, but doesn't.
# start of right-shift block:
# input: EAX = number to be shifted
# output: EDX = number >> 1
# clobbers: EAX, ECX, EDI. (EDI=1 to work around lack of add-immediate)
xorl %edx, %edx # dst = 0. like # irmovl $0, %edx
irmovl 1, %edi # y86 is missing immediate add?
# shift 32-n bits from EAX into the bottom of EDX
# one at a time using SF to read them from the MSB
irmovl 31, %ecx # hard code count = 32 - 31
# or calculate this as 32 - count with neg / add or equivalent
rshift: # do {
addl %edx, %edx # dst <<= 1
andl %eax, %eax # compare against zero because y86 is missing js / cmovs that tests just SF
jge MSB_zero # jge = jnl = not lower
xorl %edi, %edx # edx ^= 1. y86 is missing OR? low bit = 0 so we can ADD or XOR to set it
MSB_zero:
addl %eax, %eax # src <<= 1
subl %edi, %ecx
jne rshift # }while(--ecx); # semantically jnz
halt # result in EDX
#shr $1, %eax
我使用了Xor调零功能，因为y86仿真器可以汇编成可变长度的机器代码，例如x86。 （因此irmovl 0, %edx的效率较低）。
或者使用CMOVL从EAX的MSB到EDX的LSB进行无分支
# loop body:
addl %edx, %edx # dst <<= 1
xorl %esi, %esi # esi = 0
sub %esi, %eax # src -= 0 to set flags
cmovl %edi, %esi # esi = (src<0) ? 1 : 0 = MSB of EAX
addl %esi, %edx # copy the bit into EDX (can't carry to higher bits)
addl %eax, %eax # src <<= 1
如果您的y86模拟器模拟了分支错误预测的性能损失，请使用此功能。否则，分支将减少指令。
或者，如果您关心性能，应该可以一次对整个字节使用查找表，并且跨字节边界进行修复。
但是由于没有左移来有效地组装单独的字节，因此对于每个字节位置，您都需要一个单独的256项qword LUT！或从偏移量加载，然后屏蔽掉“垃圾”字节。
哦，您需要右移以从qword中提取字节以提供数组索引。如果y86可以进行字节加载，则可以将输入整数存储到内存中，然后一次将其重新加载1个字节。或再次使用未对齐的qword负载模拟字节负载，并使用0x00...0FF与AND进行模拟，以在寄存器底部隔离该字节。
糟糕，但是对于运行时变量计数，我们遇到了鸡/蛋问题。我们需要count / 8作为字节偏移量，因为一个字节中有8位。但是计数很小，因此我们可以使用重复减法循环。 （您可能希望使用0x3f或0x1f AND（取决于操作数大小）来将计数换行为64或32，就像x86硬件移位一样。这将避免索引过大而超出正确范围的索引存储方式）
无论如何，您可以通过将向上舍入（移出太多位），然后将其扩展为处理不是8的倍数的右移计数像问题第一部分中的循环一样，将所需的位一次返回。 （在未对齐的加载之后，将那些位放在寄存器的顶部。）
或者也许使用Matteo的走面具的方法，使用LUT作为起点。但是，如果我们已经在进行存储/未对齐的重装以进行字节移位，则另一个重装可能很好。我们可以计算出相对于第一次未对齐重载的正确偏移量，即之前的4或8个字节，因此起始MSB恰好位于第一次加载的最低位之下。