纯粹为了短期保存而推送寄存器可以吗？答案

【问题标题】：Is it okay to push registers purely for preservation for short periods of time?纯粹为了短期保存而推送寄存器可以吗？
【发布时间】：2015-03-19 21:52:26
【问题描述】：

我已经学习 NASM 几个星期了。一切顺利 - 我现在一直专注于 64 位。

之前我注意到当我执行 mul 指令时，rdx 寄存器被弄乱了。

基本上，代码是这样的：

; Code using RDX is up here

mov rax,2
mov rbx,10

mul rbx

; Code using RDX again is down here .. but the value is now zero

所以，显然 RDX 与 mul 有关。为了解决这个问题，我将代码更改为：

push rdx
mov rax,2
mov rbx,10

mul rbx

pop rdx

基本上，我在 mul 指令之前将寄存器保留在堆栈上，然后将其弹出（因为我不关心 rdx 中的值。我想要它是我想要的）。

我的问题是：可以这样做吗？这很常见吗？我已经很久没有这样做了..但感觉有点奇怪。

我可以改用局部变量而不是寄存器来进行某些计算..这可能会解决问题而无需在短时间内将其推入堆栈..但问题仍然存在。

额外问题：有没有什么地方可以完全涵盖这些指令在 64 位上下文中的作用？我似乎找不到真正用简单的英语告诉我在mul 指令之后rdx 寄存器发生了什么的参考资料。

【问题讨论】：

n x n 乘法的结果为 2n。这种推送/弹出是告诉机器代码是由人类而不是机器编写的方式:) 它看起来像是一种解决问题的无辜方式，但事实并非如此。堆栈内存访问有 3 个周期的延迟。机器会寻找一种方法将值存储在另一个寄存器中，例如 r9-r15 或 xmm0-15。或者考虑使用 SIMD 指令的可能性，这样你就可以同时得到 4 个乘法:)
是的，这就是我的小脑袋现在意识到的 :) 我试图远离额外的寄存器（r9 等），这样我就可以轻松地将它移植到 32 位有时在路上。我发现这可能不是一个好主意有多种原因 - 所以我将重新访问我的寄存器用法。谢谢:)

标签： assembly 64-bit nasm x86-64

【解决方案1】：

有没有什么地方可以完全涵盖这些指令在 64 位上下文中的作用？我似乎找不到真正用简单的英语告诉我 mul 指令后 rdx 寄存器发生了什么的参考

Intel's manual 说得很清楚：

MUL r/m64   Unsigned multiply (RDX:RAX ← RAX ∗ r/m64).

也就是说，RDX 将保存乘积的最高有效 64 位。

至于你的主要问题；如果可以的话，使用不同的寄存器。如果不能，则需要以某种方式备份RDX 的值，而使用堆栈是一种简单的方法。

【讨论】：

谢谢。这听起来可能很愚蠢，但我昨晚找不到手册的相关部分：/感谢您的解释。有时您只需要有人为您指明明显的方向！

【解决方案2】：

在这种情况下，推送/弹出是完全合理的。

为什么不使用imul rax,rbx 甚至imul rax,10？这些根本不会混淆 RDX。

【讨论】：

或lea rax, [rax + rax * 4] \ shl rax
有趣 - 我没有意识到我能做到这一点。我也会玩这个。

【解决方案3】：

这并不总是好的。例如在 win64 上，不在 prolog 或 epilog 中的随机推送和弹出会失败展开，如果在堆栈指针恢复正常之前发生异常，事情就会变得非常糟糕。

不过，在这种情况下，这并不是真正必要的，因为您可以在不影响rdx 的情况下进行乘法运算。

【讨论】：

感谢 Windows 的提及 - 我什至没有考虑过！看来我还有很多东西要学:)