“shld”指令产生奇怪的值

Question

我在内联汇编中使用“shld”指令，由 g++ (7.3.0) 编译。 它会产生一些奇怪的结果。

在 Ubuntu 和 WSL 上试过。

   unsigned long long hi, lo;
   //some code goes here
   //...
   asm volatile (
    "shld $0x3, %1, %0;\n"
    : "=r"(hi)
    : "r"(lo)
    :
    );
   //I expect the asm produces this:
   //hi = (hi << 3) | (lo >> 61);
   //but the actual result is:
   //hi = (lo << 3) | (lo >> 61);
   //you can see the real assembly produced by gcc below.

我希望“hi”中的结果值是

(hi << 3) | (lo >> 61)

但实际结果是

(lo << 3) | (lo >> 61)

详情请见https://en.wikibooks.org/wiki/X86_Assembly/Shift_and_Rotate。

原来g++把我的代码翻译成这样：

    6e6a:       48 8b 45 a0             mov    -0x60(%rbp),%rax
    6e6e:       48 0f a4 c0 03          shld   $0x3,%rax,%rax
    6e73:       48 89 45 98             mov    %rax,-0x68(%rbp)

其中 -0x60(%rbp) 是“lo”，-0x68(%rbp) 是“hi”。

Answer 1

您需要指定hi 既是输入又是输出。像这样的：

asm volatile (
"shld $0x3, %1, %0;\n"
: "=r"(hi)
: "r"(lo)
, "0"(hi)
:
);

生成以下汇编代码：

mov    -0x10(%rbp),%rdx
mov    -0x8(%rbp),%rax
shld   $0x3,%rdx,%rax
mov    %rax,-0x8(%rbp)

“0”表示这个操作数（2号）必须和0号操作数相同，这看起来没什么用，只是它让这个寄存器既是输入又是输出。