以“jmp 0f”或“b 0f”开头的内联汇编

Question

更新

将汇编的第二行更改为实际使用的助记符 (mflr)，并在底部添加了更多信息。

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我遇到了一些代码（使用 gcc），类似于以下（意译）：

#define SOME_MACRO( someVar ) \
do {                          \
  __asm__ (                   \
    "    b 0f\n"              \
    "0:  mflr %0\n"           \
    : "=r"( someVar )         \
  );                          \
} while(0)

...b 指令 (ppc) 是一个简短的 jmp，mflr 正在获取“链接寄存器”的内容——这在某些方面类似于程序计数器。对于英特尔代码，我也看到过这种情况（参见this 问题中接受的答案）。

分支充当无操作...我的问题：这有什么目的？

我猜它与分支预测有关，但到目前为止，我只发现人们在搜索时使用这个成语的代码。

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看来我在分支预测猜测上错了。 mflr 抓取链接寄存器的内容。

所以，我的问题归结为：为什么需要分支。

Answer 1

像这样有趣的代码往往发生在somethingelse。此类代码的一些已知用途是：

• 运行时状态检索；例如在 x86 中，
  __asm__("call 0f\n0: pop %0\n" : "=r"(pc))
  是一种检索程序计数器的方法（IP 寄存器 - 这是隐藏的，不能直接访问，因此 call 将其推送到堆栈这一事实用于检索它）。
  请注意，由于 红色区域，在 64 位模式下的叶子函数中使用它是不安全的 - 请参阅 Inline assembly that clobbers the red zone。在 x86_64 上执行此操作的正确方法是
  asm("lea 0f(%%rip), %0\n0:\n" : "=r"(pc))
  它利用了在 64 位模式下可以进行 PC 相对寻址这一事实。
• instrumentation（调试/运行时跟踪），例如通过在其中放置跟踪代码/NOP 插槽，运行时的跟踪实用程序可以修改以动态挂钩代码。 Solaris DTrace 使用此类技术。
• 在 ARM（和 64 位 x86）上，该方法还用于在代码中嵌入常量，用于与 PC 相关的负载。

像这样的无条件分支是否会导致分支预测未命中惩罚或其他类型的停顿非常依赖于 CPU。