我可以先执行“ PUSH”指令使用其他指令执行的相同任务吗？

Posted 2021-04-13

[在我看来，目前我们拥有“推”之类的指令的唯一原因是用单个指令替换多个MOV和算术指令。

是否有任何“ PUSH”无法通过更原始的指令来完成？

“ PUSH”是否只是一个可编译为多个机器代码指令的助记符？

答案

推是真实的机器指令（https://www.felixcloutier.com/x86/push）不是只是汇编宏/伪指令。例如，push rax的单字节编码为0x50。

但是，您可以使用其他指令，例如sub rsp, 8 /和mov存储来模拟它。 （这对于x86这样的CISC机器来说是正常的！）参见What is the function of the push / pop instructions used on registers in x86 assembly?

要精确地模拟它（不带修改标志），请使用LEA而不是ADD / SUB。

  lea   rsp, [rsp-8]
  mov   qword [rsp], 123      ; push 123 in 64-bit mode

他们的任何东西都不能通过更原始的指令来完成吗？

没有什么超出效率的。

单个指令是原子性的。中断-它们要么发生，要么不发生。这通常是完全不相关的；中断通常不查看被中断的代码的堆栈/寄存器内容。

PUSH可以在机器代码的单个字节中完成操作以压入单个寄存器，在2个字节中立即完成操作。多指令序列要大得多。 8086的ISA的架构师非常注重使小代码成为可能，所以是的[[用一条短的指令代替几条较长的指令是完全正常的。]我们有not而不是必须使用xor reg, -1，还有inc而不是add reg, 1。 （尽管它们都具有不同的FLAGS语义，不使标志保持不变而INC / DEC不使CF保持不变。）更不用说所有x86的其他特殊情况的编码，例如xchg-with- [e / r的1字节编码。 ]斧头。参见https://codegolf.stackexchange.com/questions/132981/tips-for-golfing-in-x86-x64-machine-code也有效率：由于堆栈引擎通过诸如push / pop和call / ret之类的指令处理堆栈指针的隐式使用，因此在Pentium-M和更高版本的CPU上，PUSH解码为单个uop（在融合域中）。 2条单独的指令当然会解码为至少2 oups。 （除了特殊情况下的test / cmp + JCC的宏融合）。

[在古老的P5 Pentium上，用单独的ALU和mov指令模拟推入实际上是一个胜利-在PPro CPU不知道如何将复杂的CISC指令分解为单独的uops之前，复杂的指令无法在P5的双指令中配对-有序管道。 （请参见Agner Fog's microarch guide。）这里的主要好处是能够混入可能配对的其他指令，并且只执行一个大的sub，然后只执行mov存储，而不是对堆栈指针进行多次更改。 >

这也适用于堆栈引擎之前的早期P6系列。例如，带有-march=pentium3的GCC倾向于避免使用push，而只是对ESP做较大的调整。