在ml64中的xmm和通用寄存器之间移动四字？答案

【问题标题】：Move quadword between xmm and general-purpose register in ml64?在ml64中的xmm和通用寄存器之间移动四字？
【发布时间】：2014-09-07 11:40:37
【问题描述】：

在为 Microsoft 的 x64 汇编程序编写的一个简单程序中，我想在 SSE 寄存器（例如 xmm0）和通用寄存器（例如 rcx）之间移动一个 64 位值，如所示：

mov xmm0, rcx
...
mov rcx, xmm0

这两行分别从ml64.exe 生成以下错误消息：

错误 A2152：协处理器寄存器不能作为第一个操作数
错误 A2070：指令操作数无效

但是，显然可以在 x64 中完成这个简单的任务。例如，以下是一个功能正常的 x64 程序，我可以在 GAS 中组装和运行它：

.text
    .globl main
main:
    movl $1, %ecx
    movq %rcx, %xmm0
    movq %xmm0, %rax
    ret

正如所料，该程序的返回值为 1，main() 的 objdump 输出为：

1004010d0:   b9 01 00 00 00          mov    $0x1,%ecx
1004010d5:   66 48 0f 6e c1          movq   %rcx,%xmm0
1004010da:   66 48 0f 7e c0          movq   %xmm0,%rax
1004010df:   c3                      retq

所以我的问题是，鉴于ml64.exe 产生了上述错误，我该如何在 MASM 中完成此操作？

【问题讨论】：

有趣的是，在这种情况下，movq 不是 at&t 的发明，而是实际的指令。请参阅指令集参考。 PS：你也可以将 objdump 切换为 intel 语法。
@Jester，我忘了提到 ml64.exe 拒绝 movq（如果我使用代替 mov）并显示错误消息“错误 A2150：字寄存器不能是第一个操作数”和“错误 A2070：无效的指令操作数”。在我用 GAS 组装的简单程序上使用 MSFT 的 dumpbin.exe，我发现 MSFT 列出了与 movd 相同的指令，所以我尝试了它并且它有效。如果没有其他人这样做，我会将其作为答案发布。
奇怪，movd 应该是 32 位版本。
@Jester：完全正确。可能是 MASM 中的一个错误。

标签： assembly x86-64 masm sse gnu-assembler

【解决方案1】：

MOV 指令不能在通用寄存器和xmm 寄存器之间移动数据。您正在寻找的指令是 MOVQ（就像您显示的 A&T 语法代码中一样），如英特尔的 instruction set manuals 中所定义。（此处的 HTML 摘录：https://www.felixcloutier.com/x86/movd:movq）

ML64 不接受MOVQ 的事实与英特尔的手册不一致，因此 - 至少在我看来 - 是一个错误（或至少是不一致）。

ML64 似乎确实使用MOVD 代替它，即使对于 64 位寄存器也是如此。您可以通过反汇编它生成的代码来验证这一点。

请注意，有两个不同的movq 指令（不将加载和存储表单分别计算在内）：

一种是movq xmm, xmm/m64 形式，在向量寄存器或加载/存储之间复制的 MMX/SSE2 指令。这存在于具有 MMX（和 SSE2）的 32 位模式中，并且操作码始终意味着 64 位传输（使用 XMM 目标从零扩展到 128）。 ML64 使用movq 表示此表单。
另一个是movd xmm, r/m32 的 64 位版本，它可以在 XMM 或 MMX 寄存器和 GP 整数寄存器（如 RCX 或内存）之间移动数据。这种形式是 x86-64 的新形式（包括 MMX 和 SSE2）；操作码与movd 相同，带有 REX.W 前缀，用于 64 位操作数大小。无论实际操作数大小如何，ML64 显然总是使用movd 来表示这种形式。

XMM 寄存器和内存之间的 64 位加载或存储可以使用任一操作码，但第一种形式更短，不需要 REX 前缀。

（AT&T 语法movq %rax, %rcx 只是带有q 操作数大小 后缀的mov；在这种情况下，q 不是真正助记符的一部分。）

【讨论】：

见上面的帖子和 cmets。我拆机了。似乎 ml64 接受 movd 但发出 movq。暂时我发了bug report on Microsoft Connect。
确实如此；前段时间我也有同样的问题，所以我的答案是我的记忆。如果您查看操作码，我认为这种行为在某种程度上是有道理的，但我认为它们绝对应该遵守英特尔（或 AMD）的助记符命名约定——否则它一定会陷入混乱。
知道您有同样的问题会很有帮助！您是否有空闲时间前往connect.microsoft.com/VisualStudio/feedbackdetail/view/922022/… 并为“复制”计数投票？
@0xbe5077ed 赞成错误报告，虽然我没有看到如何增加“复制”计数...
我在您的回答中添加了一个关于不同操作码及其来源的部分。很容易推测，这种 ML64 设计选择可能是某种 hack，以使汇编器内部更容易将助记符解析为操作码。但是其他汇编程序对此没有任何问题，即使是 mov 带有 q 操作数大小后缀的 GAS 也只能通过操作数来消除歧义：What does AT&T syntax do about ambiguity between other mnemonics and operand-size suffixes?