rax、rbx 的 x86_64 gcc 内联汇编约束，

Question

如下：

#include <string.h>

struct cpuidOut
{
   long a ;
   long b ;
   long c ;
   long d ;
} ;

void callcpuid( cpuidOut * p, long a )
{
   memset( p, 0xFF, sizeof(*p) ) ;
   p->a = a ;

   __asm__ ( "cpuid"
             : "+a"(p->a), "=b"(p->b), "=c"(p->c), "=d"(p->d)  // output
             :                                                 // no (only) inputs
             : "a", "b", "c", "d"                              // clobbered registers
           ) ;
}

我得到一个编译错误：

t.C:22: error: unknown register name 'd' in 'asm'
t.C:22: error: unknown register name 'c' in 'asm'
t.C:22: error: unknown register name 'b' in 'asm'
t.C:22: error: unknown register name 'a' in 'asm'

（来自 g++ 或 clang++ 的相同类型的错误）

这让我很吃惊，因为我在 gcc 文档的 i386 clobbers 中看到了 a、b、c、d 列

http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Machine-Constraints.html#Machine-Constraints

我可以通过显式来修复clobber约束：

"%rax", "%rbx", "%rcx", "%rdx"                  // clobbered registers

但我很惊讶我必须这样做？我只需要它在 x86_64 上工作，但我认为“a”、“b”、“c”、“d”样式约束会更好，以防以后在 i386 上也需要代码。

编辑：我最初发布了错误的 asm，经过几次调整以使其正常工作，并在此过程中搞混了。上面的 asm 与我最初的问题一致，但是会导致编译器无法调度 A 寄存器的编译错误。这似乎可行：

void callcpuid( cpuidOut * p, long a, long b )
{
   __asm__ ( "cpuid"
             : "=a"(p->a), "=b"(p->b), "=c"(p->c), "=d"(p->d)  // output
             : "0"(a), "1"(b)                                  // inputs
           ) ;
}

但请注意，它完全避免了任何 clobber 约束的要求，因为所有 clobber 都是输出。这可能是正确的方法，尽管在阅读 gcc 文档后我仍然感到惊讶，我不能在 clobber 约束中使用通用的 reg 名称“a”、“b”、“c”、“d”，而不是必须使用 "%eax", "%rax", ...

Answer 1

这让我很吃惊，因为我在 gcc 文档的 i386 clobbers 中看到了 a、b、c、d 列

破坏者不是约束。

当您告诉 GCC 为 insn 操作数分配寄存器时使用了约束，这些约束定义了可接受的寄存器类，从中可以绘制寄存器。

另一方面，在输入/输出约束不明显的情况下，clobbers 会告诉 GCC 有关由 insns 修改的寄存器，例如修改固定寄存器的 insn，即不是它的操作数之一，或者当您在内联程序集中使用硬编码的寄存器名称时。

这是必需的，因此在执行内联 asm 之前，GCC 可以隐藏值，它恰好保存在被破坏的寄存器中。

附言。对于输入输出操作数，您可以使用"+" 修饰符：

void callcpuid( cpuidOut * p, long a, long b )
{
   __asm__ ( "cpuid" : "+a"(p->a), "+b"(p->b), "=c"(p->c), "=d"(p->d)) ;
}

附言。生成的 32 位代码：

movl    (%esi), %eax  ; load p->a
movl    4(%esi), %ebx ; load p->b
cpuid
movl    %ebx, 4(%esi)  ; write back into p->b
movl    (%esp), %ebx   
movl    %eax, (%esi)   ; write back into p->a
movl    %ecx, 8(%esi)  ; write p->c
movl    %edx, 12(%esi) ; write p->d

生成的 64 位代码：

movq    (%rdi), %rax   ; load p->a
movq    8(%rdi), %rbx  ; load p->b
cpuid
movq    %rbx, 8(%rdi)  ; write back p->b
movq    %rax, (%rdi)   ; write back p->a
movq    %rcx, 16(%rdi) ; write p->c
movq    %rdx, 24(%rdi) ; write p->d

Answer 2

如果您可以等待下一个 GCC 4.8 版本，或者如果您可以使用 GCC 的最新快照（即从 svn 源编译主干），请考虑使用新的builtins__builtin_cpu_is 和__builtin_cpu_supports；

否则，请执行您的建议，例如明确使用clobber约束。

注意：您所指的 link 也适用于未来的 GCC 4.8，而不适用于 4.7 或更早版本