左移操作期间使用的寄存器

Question

我有一个关于在一些基本操作中使用寄存器的小问题。实际上，我已经查看了在 XOR 或 AND 等操作期间生成的汇编代码，这些代码很容易理解。实际上，如果我们考虑 a = b & c，这将分为 3 个步骤：

1. b 被移动到 %rax
2. %rax = %rax + c
3. %rax 被移动到一个

请注意，a、b 和 c 是无符号长变量。如果将加法替换为 XOR 或 OR，则此转换也可用。无论如何，我检查过轮班是否也是这种情况，我发现一个奇怪的事情：事实上，a = b

1. b 被移动到 %rax
2. c 被移动到 %rcx
3. %rax = %rax
4. %rax 被移动到一个

我不太确定我是否真的了解第二步和第三步。我想这是因为 %rax (b) 不能移动超过 63 位，否则结果显然是 0。似乎 %cl 是一个 8 位寄存器，所以我认为这是一种快速的方法只选择有用的位而不是 %rcx 中的 64 位。对吗？

谢谢

Answer 1

这就是shl 的工作原理。
来自英特尔手册 2B：

将第一个操作数（目标操作数）中的位向左或向右移动指定的位数 第二个操作数（计数操作数）。移出目标操作数边界的位首先移入 CF 标志，然后丢弃。在移位操作结束时，CF 标志包含移出目标的最后一位 操作数。

目标操作数可以是寄存器或内存位置。 计数操作数可以是立即数或 CL 寄存器。计数被屏蔽为 5 位（如果在 64 位模式下使用 REX.W，则为 6 位）。计数范围为 限制为 0 到 31（如果使用 64 位模式和 REX.W，则为 63）。为计数 1 提供了特殊的操作码编码。

可变长度移位必须使用cl。

Answer 2

我想这是因为%rax(b)不能移动超过63，否则结果显然是0。

如果它像那样工作，它可能会使用rcx 作为操作数（或者在任何上下文中最有意义的宽度，即指令的操作数大小），以检查是否设置了任何高位（并将结果设置为零（如果有）。

但它没有，移位量取模操作数大小，所以任何高位都是完全不相关的。所以它可以只读取低 8 位，而且它也可以，尽管这个决定在 16 位时代（实际上会使用ch）可能比现在更有意义。较新的shrx-family 读取“完整”寄存器（与操作数大小一样宽），然后忽略更多位。

Answer 3

嗯，CL 是一个 8 位寄存器，可能的值为 0..255。所以将一些值移动到%RCX 只是部分相关，因为只有最低的 8 位 (CL) 会计算在内。像%RAX 这样的 64 位目标寄存器只能左移 63 位而不会溢出。将其向左移动 64 位或更多位（最多 255 = CL 的最大值）将始终导致 0（零）。所以你的假设是正确的。

可以在此处找到relevant SHL OpCode 的解释。

REX.W + D3 /4     SHL r/m64, CL     r/m64 乘以 2，CL 次。