如何让 GCC 将字符放入 ah/bh/ch/dh？

Question

假设我有一些内联程序集需要 ah、bh、ch 或 dh 中的特定 char 值。我怎样才能告诉 GCC 把它放在那里？我没有看到相关的约束，但是 GCC 手册说“如果您必须使用特定的寄存器，但您的机器约束没有提供足够的控制来选择您想要的特定寄存器，本地寄存器变量可能会提供一个解决方案"，所以我试了一下：

void f(char x) {
    register char y __asm__("ah") = x;
    __asm__ __volatile__(
        "# my value ended up in %0" :: "a"(y)
    );
}

但它没有用。它把它放在al 中：

        movb    4(%esp), %al
        # my value ended up in %al

x86 特定的Q 约束看起来也接近我想要的，所以我尝试用它代替a，但结果相同。我还尝试了更通用的r。

有趣的是，当我使用 Clang 而不是 GCC（无论是使用 a、Q 还是 r）进行编译时，我确实得到了想要的结果：

        movb    4(%esp), %ah
        # my value ended up in %ah

我还尝试用bh、ch 和dh 代替ah，它们的每一种组合都会产生类似的结果。

我还尝试编译为 64 位而不是 32 位。在那里，GCC 仍然做着基本相同的错误：

        movl    %edi, %eax
        # my value ended up in %al

并且 Clang 完全无法使用 Cannot encode high byte register in REX-prefixed instruction 进行编译，除非我关闭了优化（我打开了 LLVM bug #45865 关于），在这种情况下，它最终确实在正确的位置获得了值：

        movb    %dil, -1(%rsp)
        movb    -1(%rsp), %al
        movb    %al, -2(%rsp)
        movb    -2(%rsp), %ah
        # my value ended up in %ah

这是我应该报告的 GCC 中的错误，还是不应该工作而只能在 Clang 中偶然工作的东西？如果是后者，有没有办法做我想做的事，还是我必须自己在程序集中的其他地方接受moving？

32-bit Godbolt link。 64-bit Godbolt link.

Answer 1

显然，约束不允许选择嵌套寄存器，但您可以在指令引用中添加h 修饰符。 Input Operands 上的文档中提到了这一点。例如，

void f(char x) {
    char a;
    __asm__ __volatile__(
        "mov  %0, %h1" :: "X"(x), "a"(a)
    );
}

生产

f:
        xorl    %eax, %eax
        mov  4(%esp), %ah
        ret

我无法摆脱清除eax 的xor。我的猜测是代码生成器将“%h1”解释为设置了 8 位的 32 位字，而不是字符寄存器引用。例如，这个：

char f(char x) {
    char a;
    __asm__ __volatile__(
        "movb  %0, %h1" :: "X"(x), "a"(a)
    );
    return a;
}

... 编译成相同的代码，即使它返回\0，也不是很直观。