【发布时间】：2011-08-23 00:37:27
【问题描述】：
enter和有什么区别
push ebp
mov ebp, esp
sub esp, imm
说明？有性能差异吗？如果是这样，哪个更快，为什么编译器总是使用后者？
与leave 和
mov esp, ebp
pop ebp
说明。
【问题讨论】：
标签： assembly x86 stack micro-optimization stack-frame
【发布时间】：2011-08-23 00:37:27
【问题描述】：
存在性能差异，尤其是对于 enter。在现代处理器上，这解码到大约 10 到 20 µops，而三个指令序列大约是 4 到 6，具体取决于架构。详情参考Agner Fog's指令表。
此外，与三个指令序列的 3 个时钟依赖链相比，enter 指令通常具有相当高的延迟，例如 core2 上有 8 个时钟。
此外，编译器可能会出于调度目的分散三个指令序列，这当然取决于周围的代码，以允许更多并行执行指令。
【讨论】：
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请问您从哪里获得这些信息？
leave呢？ -
请参阅agner.org/optimize/microarchitecture.pdf 了解处理器如何执行代码的全局概览，参阅agner.org/optimize/instruction_tables.pdf 了解详细的指令延迟。
leave在某些架构上的性能相当，但 AFAIK 在任何情况下都不会更快。不过，它在指令缓存中消耗的内存更少 -
如果3条指令序列比
enter快，那有什么意义呢？ -
兼容性。它自 8086 以来就一直存在，而且很可能永远存在。
loop指令也是如此：它比dec reg; jnz慢得多，但它仍然存在，因为某些旧软件可能会使用它。 -
进入/离开不在 8086/8 中。我相信它们是在 80186/8 中添加的，因为那些（很少使用）芯片具有 iapx286 的所有实模式指令（有据可查的是进入/离开）。
使用它们中的任何一个都没有真正的速度优势，尽管 long 方法可能会运行得更好，因为 CPU 现在更“优化”到使用更通用的更短更简单的指令（加上它允许饱和执行端口，如果你幸运的话）。
LEAVE（仍在使用，只看windows dll）的优点是它比手动拆除堆栈框架要小，这在您的空间有限时很有帮助。
Intel 说明手册（准确地说是第 2A 卷）将在说明中提供更多细节，Dr Agner Fogs Optimization manuals
【讨论】：
在设计 80286 时，英特尔的 CPU 设计人员决定添加两条指令来帮助维护显示器。
这里是CPU内部的微代码：
; ENTER Locals, LexLevel
push bp ;Save dynamic link.
mov tempreg, sp ;Save for later.
cmp LexLevel, 0 ;Done if this is lex level zero.
je Lex0
lp:
dec LexLevel
jz Done ;Quit if at last lex level.
sub bp, 2 ;Index into display in prev act rec
push [bp] ; and push each element there.
jmp lp ;Repeat for each entry.
Done:
push tempreg ;Add entry for current lex level.
Lex0:
mov bp, tempreg ;Ptr to current act rec.
sub sp, Locals ;Allocate local storage
ENTER 的替代方法是：
;在 486 上输入 n, 0 ;14 个周期
push bp ;1 cycle on the 486
sub sp, n ;1 cycle on the 486
;在 486 上输入 n, 1 ;17 个循环
push bp ;1 cycle on the 486
push [bp-2] ;4 cycles on the 486
mov bp, sp ;1 cycle on the 486
add bp, 2 ;1 cycle on the 486
sub sp, n ;1 cycle on the 486
;在 486 上输入 n, 3 ;23 个循环
push bp ;1 cycle on the 486
push [bp-2] ;4 cycles on the 486
push [bp-4] ;4 cycles on the 486
push [bp-6] ;4 cycles on the 486
mov bp, sp ;1 cycle on the 486
add bp, 6 ;1 cycle on the 486
sub sp, n ;1 cycle on the 486
等。很长的路可能会增加您的文件大小，但速度更快。
最后一点，程序员不再真正使用显示了，因为这是一个非常缓慢的工作，使得 ENTER 现在变得毫无用处。
来源：https://courses.engr.illinois.edu/ece390/books/artofasm/CH12/CH12-3.html
【讨论】：
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The "; enter n, 0 ;14 cycles on the 486" 示例缺少
mov bp, sp行。而enter和leave出现在 186 上，而不是 286 上。
enter 在所有 CPU 上都非常慢， 没有人使用它，除非可能以牺牲速度为代价来优化代码大小。 （如果根本需要帧指针，或者希望允许更紧凑的寻址模式来寻址堆栈空间。）
leave 足够快，值得使用，而 GCC 确实使用它（如果 ESP / RSP 尚未指向在保存的 EBP/RBP；否则它只使用 pop ebp)。
leave 在现代 Intel CPU 上只有 3 uop（在某些 AMD 上是 2）。 （https://agner.org/optimize/，https://uops.info/）。
mov / pop 总共只有 2 uops（在现代 x86 上，“堆栈引擎”跟踪对 ESP/RSP 的更新）。所以leave 只是比单独做事多一个uop。我在 Skylake 上对此进行了测试，将循环中的 call/ret 与设置传统帧指针并使用 mov/pop 或 leave 拆除其堆栈帧的函数进行了比较。当您使用 leave 时，perf 计数器比 mov/pop 多显示一个前端 uop。 （我进行了自己的测试，以防其他测量方法在他们的休假测量中计算堆栈同步 uop，但在实际功能控件中使用它。）
较旧的 CPU 在保持 mov / pop 分离时可能会受益更多的可能原因：
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在大多数没有 uop 缓存的 CPU 中（即在 Sandybridge 之前的 Intel，在 Zen 之前的 AMD），多 uop 指令可能成为解码瓶颈。它们只能在第一个（“复杂”）解码器中解码，因此可能意味着之前的解码周期产生的微指令比正常情况少。
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一些 Windows 调用约定是 callee-pops 堆栈参数，使用
ret n。 （例如ret 8在弹出返回地址后执行 ESP/RSP += 8）。这是一条多指令指令，不像现代 x86 上的ret附近的普通指令。所以上面的原因是双重的：leave 和ret 12不能在同一个循环中解码 -
这些原因也适用于传统解码以构建 uop-cache 条目。
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P5 Pentium 还更喜欢 x86 的类似 RISC 的子集，甚至无法将复杂的指令分解为单独的微指令。
对于现代 CPU，leave 在 uop 缓存中占用 1 个额外的 uop。并且所有 3 个都必须在 uop 缓存的同一行中，这可能导致仅部分填充前一行。因此，更大的 x86 代码大小可以实际上改进了对 uop 缓存的打包。与否，取决于事情的排列方式。
每个函数节省 2 个字节（或 3 个在 64 位模式下）可能值得，也可能不值得 1 个额外的 uop。
GCC 偏爱 leave，clang 和 MSVC 偏爱 mov/pop（即使以牺牲速度为代价进行 clang -Oz 代码大小优化，例如使用 push 1 / pop rax（3 字节）之类的东西而不是5 字节mov eax,1)。
ICC 支持 mov/pop，但 -Os 将使用 leave。 https://godbolt.org/z/95EnP3G1f
【讨论】：