为什么 GDB 没有制表符完成 mmx 寄存器名称（mm0-mm7）答案

【问题标题】：why does GDB not tab-complete mmx register name(mm0-mm7)为什么 GDB 没有制表符完成 mmx 寄存器名称（mm0-mm7）
【发布时间】：2021-06-24 03:46:50
【问题描述】：

我使用 gdb info registers <tab> 查看所有寄存器，但没有看到 MMX 寄存器。

我的 CPU 是 Xeon Platinum 8163，一种支持 SSE 和 MMX 的现代 Xeon cpu。所以我认为这是一个 gdb 问题（如果我是对的）。

为什么 gdb 不支持显示 mmx 寄存器，而 mmx 寄存器与基本寄存器和 sse 寄存器相比应该具有相同的重要性。

【问题讨论】：

@PeterCordes 非常感谢您编辑我的问题。你的打字风格对我产生了有益的影响。

标签： gdb x86-64 cpu-registers mmx

【解决方案1】：

MMX 寄存器没有自己独立的架构状态；他们为 x87 寄存器 st0..st7 起别名。（英特尔这样做是为了让操作系统不会特别支持通过 FXSAVE/FXRSTOR 在上下文切换时保存/恢复 MMX 状态）。这与所有其他寄存器不同。

但我认为这是一个 GDB 错误，而不是故意决定不公开 MMX 状态，除非通过 x87 状态。 info reg mmx tab-completes 但什么也不打印。（x86-64 Arch GNU/Linux 上的 GDB 10.1）

即使在 FPU 处于 MMX 状态时运行程序（例如，在执行movd mm0, eax 之后），它仍然没有完成制表符。事实上，即使p $mm0 也只是打印 void（因为 GDB 变量名未被识别为与 MMX 寄存器相关联）。

您可以通过i r float

查看 MMX 状态

例如在mov eax, 231/movd mm0, eax之后，

 starti
 stepi
 si

(gdb) p $mm0
$1 = void
(gdb) i r mm0
Invalid register `mm0'
(gdb) i r mmx
(gdb) i r float
st0            <invalid float value> (raw 0xffff00000000000000e7)
st1            0                   (raw 0x00000000000000000000)
...

又一个步骤，pshufw mm1, mm0, 0

(gdb) si
0x000000000040100c in ?? ()
(gdb) i r float
st0            <invalid float value> (raw 0xffff00000000000000e7)
st1            <invalid float value> (raw 0xffff00e700e700e700e7)
st2            0                   (raw 0x00000000000000000000)

所以如果忽略 80 位扩展精度位模式的高 16 位，可以将 64 位尾数部分视为 MMX 寄存器值。

我认为这个问题已经很久没有解决了，因为 SSE2 使 MMX 大部分 过时了，提供了更多更宽的寄存器，并且不需要慢速 emms 在像 @ 这样的潜在 x87 FPU 指令之前离开 MMX 状态987654331@。（在像 Skylake 这样的现代 CPU 上，MMX 指令没有 mov-elimination，并且有些指令在比 SSE2 等价物更少的执行端口上运行，例如 paddd）

当然，一些现有的代码，特别是 x264 和 FFmpeg 的 h.264 软件解码器，仍然使用手写的 MMX asm 而不是 XMM 寄存器的低位 qword。这有时是有利的，例如允许punpcklbw mm0, [rdi]。

顺便说一句，我单步执行的测试程序是从这个 NASM 源组装 + 链接到静态可执行文件中的：

mov    eax, 231         ; __NR_exit_group = 0xe7
movd   mm0, eax
pshufw mm1, mm0, 0      ; broadcast the low word
emms
nop

syscall

【讨论】：

感谢您的深刻回答。它揭示了一种解决方法，即使用 st0-st7 寄存器的低 64 位来表示 GDB 中的 mmx0-mmx7 寄存器。