Assembly 矩阵向量乘法

我当时正在用C编写一个AVX矩阵向量乘法函数，但意识到我需要的一条指令没有在GCC中实现，所以我认为这是学习一些x86汇编的黄金机会。我首先在MIPS汇编中编写了一个例程，然后尝试翻译它。我的代码不起作用，我犯了错误，我不知道为什么。如果我删除代码中的两个

jnz

，它会工作，但我不明白为什么它们会有任何影响。这种类型的跳转会破坏我正在使用的寄存器吗

编辑：看来

main

中的前两条指令没有将

rdi

设置为2，而是设置为

0x100000002

，这会导致以后出现问题。为什么2没有加载

EDIT2:明白了。正如@rkhb指出的，使用rXX寄存器加载的数据比我预期的要多。我将寄存器更改为32位寄存器（如果适用），这解决了SEGFULT问题。但是，现在程序打印了0,0。这是因为循环将eax提前了8（在下面的示例中），但在返回之前不会减去该值。因此，值位于

addr

和

addr+4

中，但返回的指针是

addr+8

; nasm -felf64 filename.asm
; gcc filename.o

    global  main
    extern  printf

    section .data
N:  dd 2            ; dimension
a:  dd 1, 2, 3, 4       ; matrix
b:  dd 1, 2         ; vector
format: db "%d", 10, 0

    section .bss
c:  resb 8          ; reserve 8B

    section .text
main:
    ; set up arguments
    lea rdi, [N]    ; fix: change regs to edi, etc
    mov rdi, [rdi]
    lea rsi, [a]
    lea rdx, [b]
    lea rcx, [c]

    call    matvec      ; c = a*b

    ; print results
    mov rsi, [rax]
    mov rdi, format
    push    rax
    mov rax, 0
    call    printf      ; print c[0], should be 5
    pop rax
    add rax, 4
    mov rsi, [rax]
    mov rdi, format
    mov rax, 0
    call    printf      ; print c[1], should be 11

    ret

; rdi = N, rsi = int*, rdx = int*, rcx = int*
matvec:
    mov rax, rcx    ; rax = c
    mov R14, rdi    ; r14 = N
    mov R15, R14
    shl R15, 2      ; r15 = 4*N
    xor R8, R8      ; i = 0
    xor R9, R9      ; j = 0
    xor R10, R10    ; sum = 0

loop:
    mov R11, [rsi]  ; r11 = *a
    mov R12, [rdx]  ; r12 = *b
    imul    R11, R12    ; r11 *= r12
    add R10, R11    ; r10 += r11
    add rsi, 4      ; a++
    add rdx, 4      ; b++
    add R9, 1       ; j++
    cmp R14, R9
    jnz loop        ; loop while r14-r9 = N-j != 0

    mov [rax], R10  ; *c = sum
    xor R10, R10    ; sum = 0
    xor R9, R9      ; j = 0 on every i loop
    sub rdx, R15    ; b -= 4*N
    add rax, 4      ; c++
    add R8, 1       ; i++
    cmp R14, R8
    jnz loop        ; loop while r14-r8 = N-i != 0

    sub rax, R15    ; fix: subtract 4*N from return pointer
    ret

---

数据声明为4字节，但8字节寄存器（

rax

etc）用于保存数据。当将数据加载到这些寄存器中时，您将在低4字节中加载数据，在高4字节中加载垃圾。为了避免这种情况，可以更改声明，以便声明8字节数据（使用

dq

），或者使用4字节寄存器（

eax

等）

修复该问题将解决分段错误的问题，但程序将返回错误的结果。结果将存储在内存地址

c

，其值保存在

rax

中。在上述代码中，该地址增加4字节两次；当计算值存储在

c[0]

和

c[1]

中时，

rax

中返回的地址实际上是

&c[2]

。因此，在返回到

main

之前，通常需要将

rax

减小8，或减小

4*N

---

编辑：您可以使用GNU调试器检查寄存器，阅读指南。

mov rdi，[rdi]

加载8个字节。但是

N:dd2

只有4个字节大。将

dd

更改为

dq

。谢谢。我想这可能与此有关，因此我做了更麻烦的更改，即将所有regs从rax更改为eax等。现在它可以工作，但在返回main后，rax中的值被归零，或者说，rax指向的值被归零。如果你已经解决了问题，你应该将其作为答案发布，而不是编辑你的问题。好的。我不认为这是必要的，但好的，我会发布一个答案。