C++ 中的扩展内联汇编：是否有必要保留易失性寄存器？

Question

我正在分析以下扩展内联汇编代码片段，returns 将作为参数给定的两个数字的总和传递给函数。

int addAB(int a, int b){
    int result;

    __asm__(
        "movl %%ebx, %%eax;"
        "addl %%ecx, %%eax;":
        "=a" (result) :
        "b" (b), "c" (a) :
        "cc"
    );


    return result;
}

根据我的理解，由于 EBX 是一个被调用者保存的寄存器，它的值意味着它需要在调用之间保留（是否有必要在这里进行 push-pop）？此外，指定了 CC 破坏器，这意味着条件代码已更改，但似乎条件代码几乎总是在更改（从将寄存器加在一起到比较寄存器）——条件代码何时可能不会更改？如果它们几乎总是可能发生变化，那么为每个 clobber 设置“cc”clobber 选项是否是一个安全的想法？

Answer 1

真的只有一条规则需要知道：

If you modify any(*) register, you must tell the compiler about it, either by declaring that register as an output operand, or by listing it as a clobber.

就是这样。寄存器是否“易失”（又名调用者保存）并不重要。如果你适当地通知编译器，那么你不需要自己保存和恢复寄存器，所以你的内联汇编中没有 push/pop 。如果需要，编译器会为您处理。（实际上，在 x86-64 上，由于，你必须不能使用内联汇编将任何东西压入堆栈。）

(*) “Any”表示“编译代码可能使用的任何寄存器”；特别是所有通用整数、浮点数和向量寄存器。它不适用于编译器不会触及的系统或控制寄存器，也不适用于 x86 段寄存器，原因相同。如果您修改其中任何一项，您将对后果负责，并确保编译后的代码在新状态下仍能正常工作。（例如，保留方向标志 DF 设置通常会导致编译代码失败，因为它希望它始终清晰。）

您的代码实际上并未修改 ebx。确实，编译器必须修改 ebx 才能将参数 b 加载到那里，但编译器很清楚 ebx 是非易失性的，因此它将负责保存和恢复它。（事实上，当您的 asm 获得控制权时，无论如何保存它都为时已晚。）您的代码唯一修改的寄存器是 eax，并且它被声明为输出操作数，所以您很好。如果您确实修改了 ebx，则需要将其列为 "+b" 输入输出操作数（因为您需要将其作为输入）或作为破坏者（如果它还不是输入） - 但如果您修改了被调用者保存的 ecx.

，情况也是如此

请注意，如果此函数内联到更大的函数中，编译器可能已经想要 save/restore EBX 用于其他目的。或者这个函数可能会内联多次。您只想 save/restore 每个函数注册一次，而不是每个可能在循环中的 asm 语句一次，因此将其留给编译器是一个很好且明智的设计。

至于“cc”破坏者，我的意见是，当您的代码修改标志寄存器时，最好列出它，就像您的 add 指令所做的那样。但是，在 x86 上，由于有太多指令修改了标志，而且有太多程序员忘记将其列为破坏者，因此编译器假定每个内联 asm 都破坏了标志。因此，从技术上讲，您可以安全地省略 clobber。但是，这可能会养成坏习惯，因为在其他体系结构上，不会假定破坏，并且必须在适用时指定。参见 What happens in the assembly output when we add "cc" to clobber list。

C++ 中的扩展内联汇编：是否有必要保留易失性寄存器？

Extended Inline Assembly in C++: Is it necessary to preserve volatile registers?

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