如何仅使用 64 位寄存器在 64 位寄存器中存储 1 个字节值？

Posted 2023-02-14

【中文标题】如何仅使用 64 位寄存器在 64 位寄存器中存储 1 个字节值？

【英文标题】：How can I store 1byte value in 64bit register only using 64bit registers?

【发布时间】：2019-04-21 01:20:18

【问题描述】：

我只需要使用 %rax、%rbx、%rcx、%rdx、%rsi 和 %rdi（还有 %rsp 和 %rbp）编写像素化汇编代码

所以我首先用 C 编写代码，并将任何其他寄存器更改为 64 位寄存器，但在下面我更改寄存器时，它提供了分段默认值

C 代码：

*temp = b;
*(temp + 1) = g;  
*(temp + 2) = r;

gcc 的汇编代码：

movq    -48(%rbp), %rax  
movl    %eax, %edx
movq    -16(%rbp), %rax  
movb    %dl, (%rax)      
movq    -16(%rbp), %rax  
addq    $1, %rax
movq    -56(%rbp), %rdx  
movb    %dl, (%rax)
movq    -16(%rbp), %rax
addq    $2, %rax
movq    -64(%rbp), %rdx  
movb    %dl, (%rax)

将 %dl 更改为 %rdx：

movq    -16(%rbp), %rax
movq    -48(%rbp), %rdx
movzbq  (%rdx), %rbx
movq    %rbx, (%rax)
movq    -16(%rbp), %rax
addq    $1, %rax
movq    -56(%rbp), %rdx
movzbq  (%rdx), %rbx
movq    %rbx, (%rax)
movq    -16(%rbp), %rax
addq    $2, %rax
movq    -64(%rbp), %rdx
movzbq  (%rdx), %rbx
movq    %rbx, (%rax)

【问题讨论】：

你为什么要这样做？

鼓励打开编译器优化，顺便说一下，汇编输出会更短。

不清楚您要做什么以及为什么。无论如何，如果您只允许使用 64 位存储，如果您只想更新 3 个字节（然后您应该确保所有 8 个字节都可以访问），您将需要一个 read-modify-write。

%dl 是%rdx 的低字节。您确定您的教授不只是告诉您避免使用 RBX（在 x86-64 System V 调用约定中保留调用）和 R8..R15？

好的，那么您所做的任何字节操作都必须使用 AND 掩码、移位和 OR。或者使用movzbq 从内存中加载。但是你不能做狭窄的商店。 （您可以读取/修改/写入一个 qword 并合并到一个新字节中，但这非常慢。如果您有多个相邻的字节存储要做，请先将它们合并到一个寄存器中并进行一个存储。）

【参考方案1】：

我认为你想做这样的事情：

 t = r & 0xff;
 u = *temp & ~ 0xfful;
 *temp = u | t;
 t = (g & 0xff) << 8;
 u = *temp & ~ 0xff00ul;
 *temp = u | t;
 t  = (b & 0xff) << 16; 
 u = *temp & ~0xff00000ull;
 *temp = u | t;

您应该只能使用 64 位 reg 来编写它。您还应该能够找到一大堆方法来使这种方式比这更小。