gcc 5.3 内联汇编程序错误？

Question

我有这个 32 位代码：

unsigned long long load(volatile unsigned long long *target) {
   unsigned long long result;

   __asm__ __volatile__
       (
       "movl %%ecx, %%edx\n\t"
       "movl %%ebx, %%eax\n\t"
       "lock cmpxchg8b %0\n\t"
       "movl %%edx, 4%1\n\t"
       "movl %%eax, %1\n\t"
       : "+m" (*target)
       : "o" (result)
       : "eax", "ebx", "ecx", "edx", "memory", "cc"
       );
   return result;
}

当它用 gcc 5.3 版编译时，代码的尾部会产生这个汇编代码（为了清楚起见，稍微编辑一下）：

lock cmpxchg8b (%esi)
movl %edx, 48(%esp)
movl %eax, 8(%esp)
movl    8(%esp), %eax
movl    12(%esp), %edx

调用cmpxchg8b 的结果在EDX:EAX 中。生成的代码将 EDX 存储在 48(%esp)，从 12(%esp) 重新加载 EDX，所以返回值是废话。其他版本的 gcc 可以做到这一点。

有人知道这个错误的解决方法吗？还是我误解了 gcc 的内联 asm 的一些基本内容（这不会让我感到惊讶）？

Answer 1

o 约束意味着可以在地址上添加一个小整数，结果也是一个有效的内存地址，所以正确的表达式是4+%1 .如果生成的地址碰巧使用负偏移量，例如-8(%ebp)，您的版本可能会意外工作，在这种情况下，替换后它会变为4-8%(ebp)。如果偏移量是正数，例如在损坏的情况下 8(%esp) 它当然会扩展到 48(%esp) 这是错误的。 4+%1 在这两种情况下都能正常工作，因为4+-8(%esp) 与4+8(%esp) 一样有效。这与编译器版本没有直接关系。

也就是说，这个内联 asm 效率不高，如果您将 eax 和 edx 声明为输出并将其留给编译器处理，则可以避免存储整个业务：

unsigned long long load(volatile unsigned long long *target) {
   unsigned long long result;

   __asm__ __volatile__
       (
       "movl %%ecx, %%edx\n\t"
       "movl %%ebx, %%eax\n\t"
       "lock cmpxchg8b %0\n\t"
       : "+m" (*target), "=&A" (result)
       :
       : "cc"
       );
   return result;
}

还请注意，ebx 和 ecx 都没有被修改，因此将它们列为破坏者毫无意义，当然也不会触及其他内存，因此也可以删除 memory。

以上所有内容都不是必需的，因为 gcc 具有原子内置函数，所以整个事情归结为 __atomic_load_n(target, __ATOMIC_SEQ_CST)。编译器也知道lock cmpxchg8b很慢，可以根据目标环境选择更高效的指令。这个内置也更便携。