这个 x86 内联汇编在做什么？答案

【问题标题】：What is this x86 inline assembly doing?这个 x86 内联汇编在做什么？
【发布时间】：2010-11-19 09:23:00
【问题描述】：

我遇到了这段代码，需要了解它在做什么。它似乎只是声明了两个字节，然后什么都不做......

uint64_t x;
__asm__ __volatile__ (".byte 0x0f, 0x31" : "=A" (x));

谢谢！

【问题讨论】：

有趣。我已经很久没有看过这些了，我不确定。您可以指定正在使用的汇编程序。我不知道这是否设置了“x”的内容、地址或两者（！）。如果 x 指向一个内存映射端口，由设备异步更新，因此是“volatile”关键字，我不会感到惊讶。我想，真正做这件事的人很快就会出现。
打赌你希望原来的程序员使用 cmets！
最简单的方法：编译然后反汇编。

标签： c assembly x86 inline-assembly

【解决方案1】：

这是直接在码流中生成两个字节（0F 31）。这是一条 RDTSC 指令，它将时间戳计数器读入 EDX:EAX，然后通过输出约束“=A”(x) 将其复制到变量“x”中

【讨论】：

啊好吧！！并且“=A”（x）语法（我正在使用 gcc4.1）一起使用 %eax 和 %edx - 它可以在 x86_64 架构上工作吗？我想是的，但我对组装了解不多。
是——“A”约束意味着在 i386 和 x86_64 gcc 机器描述中的 EDX:EAX 寄存器对中的 64 位值
@MK。和 Chris：不，在 64 位代码中，给定 "=A" 约束的 uint64_t 实际上只会选择 rax 或 rdx 之一，就像您使用 "=ad" 一样。它不会为您将值分成相等的两半 :(This version that ORs together the low and high half 编译为 -m32 和 -m64 的最佳代码，因为在 32 位代码中 OR 优化掉了。
@PeterCordes：它曾经在旧版本的 gcc 中工作，但我猜他们在最近的版本中打破了A 约束。

【解决方案2】：

0F 31 是 RDTSC（读取时间戳计数器）指令的 x86 操作码；它将读取的值放入 EDX 和 EAX 寄存器中。

__ asm__ 指令不只是声明两个字节，而是将内联汇编放入 C 代码中。据推测，程序有一种方法可以在之后立即使用这些寄存器中的值。

http://en.wikipedia.org/wiki/Time_Stamp_Counter

【讨论】：

【解决方案3】：

它正在插入一个 0F 31 操作码，根据this site 是：

0F 31   P1+   f2   RDTSC EAX EDX IA32_T...        Read Time-Stamp Counter

然后它将结果存储在x变量中

【讨论】：

【解决方案4】：

它是内联 asm for rdtsc，编写了机器代码编码以支持不知道助记符的非常古老的汇编程序。

不幸的是，它只能在 32 位代码中正常工作，因为 "=A" 不会在 64 位代码中将 64 位操作数分成两半。 (gcc manual even uses rdtsc an an example to illustrate this)

使用 gcc -m32 或 -m64 编译为最佳代码的安全方法是：

#include <stdint.h>
uint64_t timestamp_safe(void)
{
  unsigned long tsc_low, tsc_high;   // not uint32_t: saves a zero-extend for -m64 (but not x32 :/)
  asm volatile("rdtsc"  : "=d"(tsc_high), "=a" (tsc_low));
  return ((uint64_t)tsc_high << 32) | tsc_low;
}

在 32 位代码中，它只是 rdtsc/ret，但在 64 位代码中，它会进行必要的移位/或将两半都放入 rax 以获得返回值。

在Godbolt compiler explorer 上查看。

【讨论】：