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问编写一个等价于mul/imul的VOP
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Stack Overflow用户

提问于 2020-06-20 18:02:00

回答 1查看 158关注 0票数 6

因此，mul和imul指令都会将机器字相乘，并将结果和溢出存储在某些寄存器中(参见本例https://c9x.me/x86/html/file_module_x86_id_210.html)。我正在尝试编写一个vop，它将充分利用这些信息，并返回2个值。这个是可能的吗？我找不到任何关于如何让vop返回多个值的信息。如果有人能展示整个事情的例子，我也会很感激。

编辑:所以我想出了一些东西，但它仍然不够好。我会把它贴在这里，然后解释问题。

(defpackage #:fixmul
  (:use #:CL)
  (:export #:fixmul))

(in-package #:fixmul)


(sb-c:defknown fixmul (fixnum fixnum) (values fixnum fixnum &optional)
    (sb-c:foldable sb-c:flushable sb-c:movable)
  :overwrite-fndb-silently t)

(in-package #:sb-vm)

(define-vop (fixmul:fixmul)
  (:policy :fast-safe)
  (:translate fixmul:fixmul)
  (:args (x :scs (signed-reg) :target eax)
         (y :scs (signed-reg signed-stack)))
  (:arg-types fixnum fixnum)
  (:args-var args)
  (:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
               :from (:argument 0) :to (:result 0)) eax)
  (:temporary (:sc signed-reg :offset edx-offset :target rem
               :from (:argument 0) :to (:result 1)) edx)
  (:results (quo :scs (signed-reg))
            (rem :scs (signed-reg)))
  (:result-types fixnum fixnum)
  (:note "inline (unsigned-byte 64) arithmetic")
  (:vop-var vop)
  (:save-p :compute-only)
  (:generator 5
              (move eax x)
              (inst mul eax y)
              (move quo eax)
              (move rem edx)))

(in-package #:fixmul)

(defun fixmul (a b)
  (fixmul a b))

因此，这段代码分解为：

> (disassemble 'fixmul)
; disassembly for FIXMUL
; Size: 35 bytes. Origin: #x52C42F4F                          ; FIXMUL
; 4F:       48F7E7           MUL RAX, RDI
; 52:       488BFA           MOV RDI, RDX
; 55:       48D1E0           SHL RAX, 1
; 58:       48D1E7           SHL RDI, 1
; 5B:       488BD0           MOV RDX, RAX
; 5E:       488D5D10         LEA RBX, [RBP+16]
; 62:       B904000000       MOV ECX, 4
; 67:       BE17001050       MOV ESI, #x50100017              ; NIL
; 6C:       F9               STC
; 6D:       488BE5           MOV RSP, RBP
; 70:       5D               POP RBP
; 71:       C3               RET
NIL

这还不错，但是我不理解我在sbcl端所做的大部分事情--为什么我会得到这个LEA、RBP+16和MOV，#x50100017

说明？

EDIT2:看起来这些指令主要是关于返回2个值。然而，从某种意义上说，整个事情都是有问题的，因为它使用了CL本机fixnums等，而不仅仅是原始的机器单词。我不确定如何解决这个问题，这就是为什么我不给自己一个答案。

common-lisp

compiler-optimization

sbcl

assembly

x86

回答 1

Stack Overflow用户

发布于 2020-07-26 03:17:55

尝试：

(defpackage #:fixmul
  (:use #:CL)
  (:export #:fixmul))

(in-package #:fixmul)

(sb-c:defknown fixmul ((signed-byte 64) (signed-byte 64)) 
               (values (signed-byte 64) (signed-byte 64) &optional)
               (sb-c:foldable sb-c:flushable sb-c:movable))

(in-package #:sb-vm)

(define-vop (fixmul:fixmul)
  (:policy :fast-safe)
  (:translate fixmul:fixmul)
  (:args (x :scs (signed-reg) :target eax)
         (y :scs (signed-reg signed-stack)))
  (:arg-types signed-num signed-num)
  ; (:args-var args)
  (:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
               :from (:argument 0) :to (:result 0)) eax)
  (:temporary (:sc signed-reg :offset edx-offset :target rem
               :from (:argument 0) :to (:result 1)) edx)
  (:results (quo :scs (signed-reg))
            (rem :scs (signed-reg)))
  (:result-types signed-num signed-num)
  (:note "inline (unsigned-byte 64) arithmetic")
  (:vop-var vop)
  (:save-p :compute-only)
  (:generator 5
              (move eax x)
              (inst mul eax y)
              (move quo eax)
              (move rem edx)))

(in-package #:fixmul)

(defun fixmul (a b)
  (fixmul a b))

现在：(反汇编'fixmul)

显示：

; disassembly for FIXMUL
; 02E2D561:       498BC0           MOV RAX, R8                ; no-arg-parsing entry point
;       64:       49F7E1           MUL RAX, R9
;       67:       488BCA           MOV RCX, RDX
;       6A:       486BD002         IMUL RDX, RAX, 2
;       6E:       710E             JNO L0
;       70:       488BD0           MOV RDX, RAX
;       73:       4C8D1C2540060020 LEA R11, [#x20000640]      ; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDX
;       7B:       41FFD3           CALL R11
;       7E: L0:   486BF902         IMUL RDI, RCX, 2
;       82:       710E             JNO L1
;       84:       488BF9           MOV RDI, RCX
;       87:       4C8D1C2518070020 LEA R11, [#x20000718]      ; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDI
;       8F:       41FFD3           CALL R11
;       92: L1:   488D5D10         LEA RBX, [RBP+16]
;       96:       B904000000       MOV ECX, 4
;       9B:       BE17001020       MOV ESI, 537919511
;       A0:       F9               STC
;       A1:       488BE5           MOV RSP, RBP
;       A4:       5D               POP RBP
;       A5:       C3               RET
;       A6:       0F0B0A           BREAK 10                   ; error trap
;       A9:       02               BYTE #X02
;       AA:       18               BYTE #X18                  ; INVALID-ARG-COUNT-ERROR
;       AB:       54               BYTE #X54                  ; RCX
NIL

如您所见，

; 73: 4C8D1C2540060020 LEA R11, [#x20000640] ; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDX

和

; 87: 4C8D1C2518070020 LEA R11, [#x20000718] ; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDI

分配了一个为(and integer (not fixnum))的bignum。因为我使用的是64位系统，所以在一个机器字中包含一个bignum。反汇编在32位系统上会有所不同。在这种情况下，您可以在sb-c:defknown fixmul中指定(signed-byte 32)。

您的结果类型和arg类型也可以不同(这样，如果您知道您的输入值将很小，那么您仍然可以获得接近最大(signed-byte 32)的值的结果。)：

(sb-c:defknown fixmul ((signed-byte 32) (signed-byte 32)) 
               (values (signed-byte 64) (signed-byte 64) &optional)
               (sb-c:foldable sb-c:flushable sb-c:movable))

一些测试：

(fixmul 10000000000000000 100000000000000000)

> 4089650035136921600
  54210108624275


(fixmul 20 -200000)

> -4000000
  19

注意:为了让我的代码正常工作，我不得不注释掉(:args-var args)并去掉了:overwrite-fndb-silently t。这可能是因为我的sbcl和你的sbcl版本不同。

票数 1

页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持

原文链接：

https://stackoverflow.com/questions/62484325

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