c - gcc -O3 优化::xmm0 寄存器？

Question

我正在编写一个 vsprintf 函数来使用我的 64 位操作系统内核(由 C 编写)，并检查它在 Visual Studio 和 Cygwin gcc 中是否运行良好。 然后，我放入我的内核并运行...但是内核运行不正常

调试发现问题所在:vsprintf contains next assembly code

movdqa xmm0,XMMWORD PTR [rip+0x0]

真正的问题是我从不使用 float !

我猜那是 gcc 的优化，它似乎是正确的，因为它在没有优化的情况下工作得很好。

是否有任何解决方案，可以说，gcc 选项禁用 xmm 寄存器的优化？

Answer 1

生成了 XMM 寄存器移动指令，因为在 System V AMD64 ABI 中，浮点参数存储在 XMM0–XMM7 中。

由于仅通过查看可变参数函数我们不知道是否使用了 float ，因此编译器需要生成指令以将浮点值也推送到 va_list。

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您可以使用 -mno-sse flag to disable SSE .例如，

__attribute__((noinline))
void f(const char* x, ...) {
    va_list va;
    va_start(va, x);
    vprintf(x, va);
    va_end(va);
}

没有 -mno-sse 标志:

subq    $0x000000d8,%rsp
testb   %al,%al
movq    %rsi,0x28(%rsp)
movq    %rdx,0x30(%rsp)
movq    %rcx,0x38(%rsp)
movq    %r8,0x40(%rsp)
movq    %r9,0x48(%rsp)
je  0x100000f1b
movaps  %xmm0,0x50(%rsp)
movaps  %xmm1,0x60(%rsp)
movaps  %xmm2,0x70(%rsp)
movaps  %xmm3,0x00000080(%rsp)
movaps  %xmm4,0x00000090(%rsp)
movaps  %xmm5,0x000000a0(%rsp)
movaps  %xmm6,0x000000b0(%rsp)
movaps  %xmm7,0x000000c0(%rsp)
0x100000f1b:
leaq    0x000000e0(%rsp),%rax
movl    $0x00000008,0x08(%rsp)
movq    %rax,0x10(%rsp)
leaq    0x08(%rsp),%rsi
leaq    0x20(%rsp),%rax
movl    $0x00000030,0x0c(%rsp)
movq    %rax,0x18(%rsp)
callq   0x100000f6a ; symbol stub for: _vprintf
addq    $0x000000d8,%rsp
ret

使用 -mno-sse 标志:

subq    $0x58,%rsp
leaq    0x60(%rsp),%rax
movq    %rsi,0x28(%rsp)
movq    %rax,0x10(%rsp)
leaq    0x08(%rsp),%rsi
leaq    0x20(%rsp),%rax
movq    %rdx,0x30(%rsp)
movq    %rcx,0x38(%rsp)
movq    %r8,0x40(%rsp)
movq    %r9,0x48(%rsp)
movl    $0x00000008,0x08(%rsp)
movq    %rax,0x18(%rsp)
callq   0x100000f6a ; symbol stub for: _vprintf
addq    $0x58,%rsp
ret

---

您还可以使用 target attribute仅针对该功能禁用 SSE，例如

__attribute__((noinline, target("no-sse")))
//                       ^^^^^^^^^^^^^^^^
void f(const char* x, ...) {
    va_list va;
    va_start(va, x);
    vprintf(x, va);
    va_end(va);
}

但请注意，其他支持 SSE 的函数不知道 f 不使用 SSE，因此用 float 调用它们会导致未定义的行为:

int main() {
    f("%g %g", 1.0, 2.0);  // 1.0 and 2.0 are stored in XMM0–1
                           // So this will print garbage e.g. `0 6.95326e-310`
}