内联 asm (32) 模拟移动（复制内存）命令

Question

我有两个动态大小的二维数组（我猜这是正确的措辞）。我将第一个的内容复制到另一个使用：

    dest:=copy(src,0,4*x*y);
    // src,dest:array of array of longint; x,y:longint;
    // setlength(both arrays,x,y);  //x and y are max 15 bit positive!

它有效。但是我无法在 asm.xml 中重现它。我尝试了以下变体无济于事...有人可以启发我...

    MOV ESI,src; MOV EDI,dest; MOV EBX,y; MOV EAX,x; MUL EBX; 
    PUSH DS; POP ES; MOV ECX,EAX; CLD; REP MOVSD;

还尝试了 LEA（没想到会起作用，因为它应该获取指针地址而不是数组地址），没有工作，并尝试了：

    p1:=@src[0,0]; p2:=@dest[0,0]; //being no-type pointers
    MOV ESI,p1; MOV EDI,p2... (the same asm)

请提示？顺便说一句，它是 delphi 6。错误当然是访问冲突。

Answer 1

动态数组与静态数组不同，尤其是在多维方面。

请参阅this reference 了解内部格式。

关键是，尺寸为X 和Y（按此顺序！）的Array Of Array Of LongInt 是一个指向指向Y LongInts 数组的X 指针数组的指针 .

从您的 cmets 看来，您已经为 Dest 中的所有元素分配了空间，因此我假设您想要进行深度复制。

这里是一个示例程序，为了清楚起见，组装尽可能简单。

Program Test;

Var Src, Dest: Array Of Array Of LongInt;
    X, Y, I, J: Integer;
Begin

   X := 4;
   Y := 2;

   setLength(Src, X, Y);
   setLength(Dest, X, Y);

   For I := 0 To X-1 Do
      For J := 0 To Y-1 Do
         Src[I,J] := I*Y + J;


   {$ASMMODE intel}
   Asm
       cld                         ;Be sure movsd increments the registers
       mov esi, DWORD PTR [Src]    ;Src pointer
       mov edi, DWORD PTR [Dest]   ;Dest pointer

       mov ecx, DWORD PTR [X]      ;Repeat for X times
                                   ;The number of elements in Src

      @_copy:
       push esi                    ;Save these for later
       push edi 
       push ecx 

       mov ecx, DWORD PTR [Y]      ;Repeat for Y times
                                   ;The number of element in a Src[i] array
       mov edi, DWORD PTR [edi]    ;Get the pointer to the Dest[i] array
       mov esi, DWORD PTR [esi]    ;Get the pointer to the Src[i] array
       rep movsd                   ;Copy sub array

       pop ecx                     ;Restore
       pop edi 
       pop esi 

       add esi, 04h                ;Go from Src[i] to Src[i+1]
       add edi, 04h                ;Go from Dest[i] to Dest[i+1]
      loop @_copy

   End;


   For I := 0 To X-1 Do
      Begin
         WriteLn();

         For J := 0 To Y-1 Do
            Begin
               Write(' ');
               Write(Dest[I,J]);
            End;
      End;
End.

注意 1 此源代码旨在使用 freepascal 进行编译。
欢迎捐赠 Spare Time(TM) 用于下载和安装 Delphi！

注2此源代码仅用于说明目的，很明显，上面已经说明了，但不知何故不是每个人都明白。
如果 OP 想要一种快速复制数组的方法，他们应该这么说。

注意3我不保存被破坏的寄存器，这是不好的做法，我的坏；我忘了，因为没有子程序，没有优化，编译器也没有理由在两个 fors 之间的寄存器中传递数据。
这留给读者作为练习。

Answer 2

这真的是一个二重三重问题。

1. 动态数组的结构是什么。

2. asm 中的哪些指令会复制数组。

3. 我正在向 CPU 扔随机汇编程序，为什么它不起作用？

动态数组的结构
见：http://docwiki.embarcadero.com/RADStudio/Seattle/en/Internal_Data_Formats 引用：

动态数组类型

在 32 位平台上，动态数组变量占用 4 个字节的内存（在 64 位上为 8 个字节），其中包含指向动态分配数组的指针。当变量为空（未初始化）或持有零长度数组时，指针为 nil，并且没有动态内存与变量关联。对于非空数组，该变量指向动态分配的内存块，其中包含数组以及 32 位（Win64 上为 64 位）长度指示符和 32 位引用计数。下表显示了动态数组内存块的布局。

动态数组内存布局（32 位和 64 位）

Offset 32-bit    -8       -4       0 
Offset 64-bit   -12       -8       0
contents      refcount  count    start of data   

所以动态数组变量是指向上述结构中间的指针。

如何在 asm 中访问它

假设数组包含 TMyRec 类型的记录

您需要为外部数组中的每个内部数组运行此代码以执行深层复制。我把这个作为练习留给读者。 （你可以用帕斯卡做另一部分）。

type
  TDynArr: array of TMyRec;

procedure SlowButBasicMove(const Source: TDynArr; var dest);
asm
  //insert register pushes, see below.
  mov esi,Source          //esi = pointer to source data
  mov edi,Dest            //edi = pointer to dest
  sub esi,8               
  mov ebx,[esi]           //ebx = refcount (just in case)
  mov ecx,[esi+4]         //ecx = element count
  mov edx,SizeOf(TMyRec)  //anywhere from 1 to zillions
  mul ecx,edx             //==ecx=number of bytes in array.
  //// now we can start moving 
  xor ebx,ebx             //ebx =0
  add eax,8               //eax = @data
  @loop:
  mov eax,[esi+ebx]       //Get data from source
  mov [edi+ebx],esi       //copy it to dest
  add ebx,4               //4 bytes at a time
  cmp ebx,ecx             //is ebx> number of bytes?
  jle loop 
  //Done copying.
  //insert register pops, see below
end;

复制就完成了，但是为了不让系统崩溃，您需要保存和恢复非易失性寄存器（除 EAX、ECX、EDX 之外的所有寄存器），请参阅：http://docwiki.embarcadero.com/RADStudio/Seattle/en/Program_Control

push ebx
push esi
push edi
--- insert code shown above
//restore non-volatile registers
pop edi
pop esi
pop ebx  //note the restoring must happen in the reverse order of the push.

如果您完全不熟悉 asm，请参阅 Jeff Dunteman 的书 assembly step by step。

如果出现以下情况，您将违反访问权限：

• 您尝试从错误的地址读取。
• 您尝试写错地址。
• 您读到了数组的末尾。
• 您在使用 GetMem 或其他任何方式之前写入尚未声明的内存。
• 如果您写入超出缓冲区的末尾。
• 如果您不恢复所有非易失性寄存器

请记住，您直接与 CPU 打交道。 Delphi 不会以任何方式帮助您。

真正快速的代码将使用某种形式的 SSE 在展开的循环中为每条指令移动 16 个字节，有关优化汇编器的示例，请参见上述快速代码。

随机汇编器
在汇编程序中，您需要确切地知道您要做什么、CPU 是如何以及做什么的。
设置断点并运行您的代码。按 ctrl + alt + C 并查看 CPU 调试窗口。
这将允许您查看 Delphi 生成的代码。
您可以单步执行代码以查看 CPU 的功能。
见：http://www.plantation-productions.com/Webster/index.html
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