这里有必要保存FPU状态吗？答案

【问题标题】：Is it necessary to save the FPU state here?这里有必要保存FPU状态吗？
【发布时间】：2016-03-12 22:03:18
【问题描述】：

我写了一个简单的协作多线程库。目前，在切换到新上下文时，我总是使用 fxsave / fxrstor 保存和恢复 fpu 状态。但这在 cdecl 调用约定中是必要的吗？

举个简单的例子：

float thread_using_fpu(float x)
{
    float y = x / 2; // do some fpu operation
    yield();         // context switch, possibly altering fpu state.
    y = y / 2;       // another fpu operation
    return y;
}

编译器是否可以在调用yield() 后对 FPU 状态做出任何假设？

【问题讨论】：

不，通常的约定要求 FPU 状态在进入和退出时为空（除非明显用于返回值）。
谢谢，你有这个的来源吗？我自己找不到太多关于这个的信息。不必每次都保存和恢复 512 字节的缓冲区确实有助于提高性能，我想 100% 确定这不会导致任何问题。

标签： c++ assembly x86 cdecl

【解决方案1】：

根据SYSTEM V APPLICATION BINARY INTERFACE Intel386TM Architecture Processor Supplement，第 3-12 页：

%st(0)：如果函数没有返回浮点值，那么这个注册必须为空。此寄存器之前必须为空函数的入口。

%st(1) 到 %st(7)：浮点暂存寄存器在标准调用顺序。这些寄存器在进入前必须为空并在退出函数时。

因此，您不需要上下文切换它们。

另一个，newer version 说：

CPU 在进入函数时应处于 x87 模式。因此，每个使用 MMX 寄存器的函数都需要发出一个 emms 或 femms 指令在使用 MMX 寄存器之后，在返回之前或调用另一个函数。 [...] MXCSR 寄存器的控制位是被调用者保存的（跨调用保留），而状态位是调用者保存的（不保留）。 x87 状态字寄存器是调用者保存的，而 x87 控制 word 是被调用者保存的。 [...] 所有 x87 寄存器都是调用者保存的，因此使用 MMX 寄存器的被调用者可以使用更快的 femms 指令。

因此，您可能需要保存控制字。

【讨论】：

【解决方案2】：

没有。您不必对状态进行任何保存。如果一个线程处于浮点计算的中间，例如设置了非规范化标志，并且该线程被中断，那么当它恢复时，O/S 或内核将设置标志，就像它会恢复一样其他寄存器。同样，您不必在 yield() 中担心它。

编辑：如果您正在执行自己的上下文切换，如果您需要将它们设置为非默认值，则可能需要保存精度和舍入控制标志。否则，你又没事了。

【讨论】：

澄清一下，我正在做自己的上下文切换，而不是使用操作系统管理的线程。