В расширенном встроенном asm в стиле GCC можно вывести виртуализированное логическое значение, например флаг переноса?

Если у меня есть следующий код C ++ для сравнения двух 128-битных целых чисел без знака со встроенным amd-64 asm:

struct uint128_t {
    uint64_t lo, hi;
};
inline bool operator< (const uint128_t &a, const uint128_t &b)
{
    uint64_t temp;
    bool result;
    __asm__(
        "cmpq %3, %2;"
        "sbbq %4, %1;"
        "setc %0;"
        : // outputs:
        /*0*/"=r,1,2"(result),
        /*1*/"=r,r,r"(temp)
        : // inputs:
        /*2*/"r,r,r"(a.lo),
        /*3*/"emr,emr,emr"(b.lo),
        /*4*/"emr,emr,emr"(b.hi),
        "1"(a.hi));
    return result;
}

Тогда он будет встроен достаточно эффективно, но с одним недостатком. Возвращаемое значение осуществляется через «интерфейс» общего регистра со значением 0 или 1. Это добавляет две или три ненужных дополнительных инструкции и отвлекает от операции сравнения, которая в противном случае была бы полностью оптимизирована. Сгенерированный код будет выглядеть примерно так:

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    setc   al
    movzx  eax, al
    test   eax, eax
    jnz    is_lessthan

Если я использую «sbb% 0,% 0» с возвращаемым значением «int» вместо «setc% 0» с возвращаемым значением «bool», останутся две дополнительные инструкции:

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    sbb    eax, eax
    test   eax, eax
    jnz    is_lessthan

Я хочу вот что:

    mov    r10, [r14]
    mov    r11, [r14+8]
    cmp    r10, [r15]
    sbb    r11, [r15+8]
    jc     is_lessthan

В остальном расширенный встроенный asm GCC - это замечательно. Но я хочу, чтобы она была такой же хорошей, как внутренняя функция, во всех смыслах. Я хочу иметь возможность напрямую возвращать логическое значение в виде состояния флага или флагов ЦП, без необходимости «отображать» его в общем регистре.

Возможно ли это, или GCC (и компилятор Intel C ++, который также позволяет использовать эту форму встроенного asm) должны быть изменены или даже переработаны, чтобы сделать это возможным?

Кроме того, пока я занимаюсь этим - есть ли другой способ улучшить мою формулировку оператора сравнения?


gcc boolean assembly inline-assembly flags
person Deadcode    schedule 20.02.2010    source источник
comment
По состоянию на 2013 год, все еще не представляется возможным делать напрямую. Но вот отчет об ошибке за 2011 год, в котором обсуждается желательность такой функции: gcc.gnu. org / bugzilla / show_bug.cgi? id = 49611. Он ссылается на ветку ядра Linux 2001 года, которая также желает такой вещи: lkml .indiana.edu / hypermail / linux / kernel / 0111.2 / 0256.html.   -  person Nathan Kurz    schedule 24.10.2013

Ответы (2)


arrow_upward
7
arrow_downward

Вот и прошло почти 7 лет, и ДА, gcc наконец-то добавил поддержку «вывода флагов» (добавлено в 6.1.0, выпущено ~ апрель 2016 г.). Подробная документация находится здесь, но вкратце, это выглядит так: это:

/* Test if bit 0 is set in 'value' */
char a;

asm("bt $0, %1"
    : "=@ccc" (a)
    : "r" (value) );

if (a)
   blah;

Чтобы понять =@ccc: Выходное ограничение (которое требует =) имеет тип @cc, за которым следует код условия, который нужно использовать (в данном случае c для ссылки на флаг переноса).

Хорошо, это может больше не быть проблемой для вашего конкретного случая (поскольку теперь gcc поддерживает прямое сравнение 128-битных типов данных), но (в настоящее время) 1326 человек просмотрели этот вопрос. Видимо есть интерес к этой функции.

Теперь я лично поддерживаю точку зрения, согласно которой вообще не используйте встроенный asm. Но если вы должны, да, вы можете (сейчас) «выводить» флаги.

FWIW.

person David Wohlferd    schedule 16.01.2017

arrow_upward
6
arrow_downward

Я не знаю, как это сделать. Вы можете считать это улучшением, а можете и не считать:

inline bool operator< (const uint128_t &a, const uint128_t &b)
{
    register uint64_t temp = a.hi;
    __asm__(
        "cmpq %2, %1;"
        "sbbq $0, %0;"
        : // outputs:
        /*0*/"=r"(temp)
        : // inputs:
        /*1*/"r"(a.lo),
        /*2*/"mr"(b.lo),
        "0"(temp));

    return temp < b.hi;
}

Это производит что-то вроде:

mov    rdx, [r14]
mov    rax, [r14+8]
cmp    rdx, [r15]
sbb    rax, 0
cmp    rax, [r15+8]
jc is_lessthan
person andrewffff    schedule 21.02.2010
comment
+1 Отличное улучшение. Этот тест лучше (для выполнения операции сортировки нескольких гигабайт), чем то, что я опубликовал в вопросе. Я все еще надеюсь, что может быть способ вернуть флаг переноса напрямую, поэтому я пока не буду отмечать это как принятый ответ, но все сделано хорошо. - person Deadcode; 22.02.2010