汇编代码 x86

Question

所以我对汇编代码和阅读它们都是个菜鸟

所以我有一个简单的 c 代码

void saxpy()
{
  for(int i = 0; i < ARRAY_SIZE; i++) {
  float product = a*x[i];
  z[i] = product + y[i];
}
}

以及使用

编译时的等效汇编代码

gcc -std=c99 -O3 -fno-tree-vectorize -S code.c -o code-O3.s 

给我以下汇编代码

saxpy:
.LFB0:
.cfi_startproc
movss   a(%rip), %xmm1
xorl    %eax, %eax
.p2align 4,,10
.p2align 3
.L3:
movss   x(%rax), %xmm0
addq    $4, %rax
mulss   %xmm1, %xmm0
addss   y-4(%rax), %xmm0
movss   %xmm0, z-4(%rax)
cmpq    $262144, %rax
jne .L3
rep ret
.cfi_endproc

我明白循环展开已经发生 但我无法理解背后的意图和想法

addq    $4, %rax
mulss   %xmm1, %xmm0
addss   y-4(%rax), %xmm0
movss   %xmm0, z-4(%rax)

谁能解释一下 4 的用法和 这些陈述是什么意思 y-4(%rax)

Answer 1

x、y 和 z 是全局数组。您遗漏了声明符号的清单末尾。

我put your code on godbolt for you，定义了必要的全局变量（并修复了缩进）。看看底部。

顺便说一句，这里没有展开。每个标量单精度 mul 和 add 在循环中都有一个。尝试使用-funroll-loops 来查看它的展开。

With -march=haswell, gcc will use an FMA instruction。如果您通过省略 -fno-tree-vectorize 来解除编译器的瘫痪，并且 #define ARRAY_SIZE 很小，例如 100，它将完全展开循环，其中大部分是 32 字节 FMA ymm 指令，以一些 16 字节 FMA xmm 结束。

另外，将立即数 4 添加到 rax 寄存器有什么需要。 这是按照语句“addq $4, %rax”

循环将指针增加 4 个字节，而不是使用缩放索引寻址模式。

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查看https://*.com/questions/tagged/x86 上的链接。此外，使用调试器单步执行代码通常是确保您了解它在做什么的好方法。