如何制作跨平台的 c++ 内联汇编语言？

Question

我破解了以下代码：

unsigned long long get_cc_time () volatile {
  uint64 ret;
  __asm__ __volatile__("rdtsc" : "=A" (ret) : :);
  return ret;
}

它适用于 g++，但不适用于 Visual Studio。 我怎样才能移植它？ 检测 VS/g++ 的正确宏是什么？

Answer 1

#if defined(_MSC_VER)
// visual c
#elif defined(__GCCE__)
// gcce
#else
// unknown
#endif

我的内联汇编技能生疏了，但它的工作原理如下：

__asm
{
// some assembler code
}

但要仅使用 rdtsc，您可以只使用内在函数：

unsigned __int64 counter;
counter = __rdtsc();

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/twchhe95.aspx

Answer 2

OP 搁置的具体问题：我找到了一种方法来定义适用于两种语法版本的宏：

#ifdef _MSC_VER
#   define ASM(asm_literal) \
        __asm { \
            asm_literal \
        };
#elif __GNUC__ || __clang__
#   define ASM(asm_literal) \
        "__asm__(\"" \
            #asm_literal \
        "\" : : );"
#endif

不幸的是，因为预处理器strips newlines before macro expansion，你必须用这个宏包围每个汇编语句。

float abs(float x) {
    ASM( fld     dword ptr[x] );
    ASM( fabs                 );
    ASM( fstp    dword ptr[x] );

    return x;
}

但请注意 GCC 和 clang use AT&T/UNIX assembly synax 但 MSVC 使用 Intel 汇编语法（虽然找不到任何官方来源）。但幸运的是 GCC/clang 也可以是 configured to use Intel syntax。要么使用__asm__(".intel_syntax noprefix");/__asm__(".att_syntax prefix");（请务必重置更改，因为它会影响从那时起生成的所有程序集，甚至是编译器从C源代码生成的程序集）。这会给我们留下这样的宏：

#ifdef _MSC_VER
#   define ASM(asm_literal) \
        __asm { \
            asm_literal \
        };
#elif __GNUC__ || __clang__
#   define ASM(asm_literal) \
        "__asm__(\".intel_syntax noprefix\");" \
        "__asm__(\"" \
            #asm_literal \
        "\" : : );" \
        "__asm__(\".att_syntax prefix\");"
#endif

或者您也可以使用 -masm=intel 标志使用 GCC/clang 进行编译，这会全局切换语法。

Answer 3

VC++ 中有一个 _MSC_VER 宏，它在 MSDN 中被描述为“Microsoft 特定”，并且可能在其他编译器上编译代码时没有定义。您可以使用#ifdef 来确定它是什么编译器，并为 gcc 和 VC++ 编译不同的代码。

#ifdef _MSC_VER
    //VC++ version
#else
    //gcc version
#endif

Answer 4

直接使用RDTSC 指令有一些严重的缺点：

• TSC 不能保证在所有 CPU 上同步，因此如果您的线程/进程从一个 CPU 内核迁移到另一个 CPU 内核，则 TSC 可能会在时间上向前或向后“扭曲”，除非您使用线程/进程关联来防止迁移。
• 不能保证 TSC 以恒定速率前进，尤其是在启用了电源管理或“C1 时钟斜坡”的 PC 上。对于多个 CPU，这可能会增加偏差（例如，如果您有一个线程正在旋转而另一个线程正在休眠，则一个 TSC 可能会比另一个推进得更快）。
• 直接访问 TSC 不允许您利用 HPET。

使用 OS 计时器接口更好，但仍可能有一些相同的缺点，具体取决于实现：

• Linux：clock_gettime()
• 窗口：QueryPerformanceCounter()

另请注意，Microsoft Visual C++ 在面向 64 位处理器时不支持内联汇编，因此 Virne 指出了 __rdtsc() 内在函数。