C++ gcc内联asm x86 CPU标志作为输入依赖项

我想创建一个函数，用于添加两个带溢出检测的16位整数。我有一个用c写的通用变体。但是对于x86目标来说，通用变量不是最佳的，因为当执行ADD/SUB/etc时，CPU会在内部计算溢出标志。当然，有

\uuu内置\uu ADD\u overflow（）

，但在我的例子中，它会生成一些样板文件。 因此，我编写了以下代码：

#include <cstdint>

struct result_t
{
    uint16_t src;
    uint16_t dst;
    uint8_t  of;
};

static void add_u16_with_overflow(result_t& r)
{
    char of, cf;
    asm (
        " addw %[dst], %[src] " 
        : [dst] "+mr"(r.dst)//, "=@cco"(of), "=@ccc"(cf)
        : [src] "imr" (r.src) 
        : "cc"
        );

    asm (" seto %0 " : "=rm" (r.of) );

}

uint16_t test_add(uint16_t a, uint16_t b)
{
    result_t r;
    r.src = a;
    r.dst = b;
    add_u16_with_overflow(r);
    add_u16_with_overflow(r);

    return (r.dst + r.of); // use r.dst and r.of for prevent discarding
}

因此，

seto%0

被重新排序。似乎gcc认为两个后续的

asm（）

语句之间没有依赖关系。“cc”clobber对标志依赖性没有任何影响

我不能使用

volatile

，因为如果不使用结果（或结果的某一部分），则可以（并且必须）优化整个函数

我可以为r.dst添加依赖项：

asm（“seto%0”：“=rm”（r.of）：“rm”（r.dst）），则不会进行重新排序。但这并不是一件“正确的事情”，编译器仍然可以在
add
和
seto
语句之间插入一些代码更改标志（但不是changes r.dst）

有没有办法说“this asm（）statement change some cpu flags”和“this asm（）use some cpu flags”来表示语句之间的依赖关系并防止重新排序？
我还没有看过gcc的输出，但它有多糟糕？建议使用它，通常是好的，特别是如果你担心这将如何优化<代码>asm

会阻止持续传播和其他一些事情

另外，如果要使用ASM，请注意语法是

add%[src]，%[dst]

operandom order。有关详细信息，请参阅，除非您总是使用

-masm=intel

构建代码

对于语句之间的依赖关系和防止重新排序，有没有办法说“this asm（）语句更改一些cpu标志”和“this asm（）使用一些cpu标志”

否。将标志使用指令（

seto

）放入与标志生成指令相同的

asm

块中。一个

asm

语句可以有许多您喜欢的输入和输出操作数，仅受寄存器分配难度的限制（但多个内存输出可以使用具有不同偏移量的同一基址寄存器）。无论如何，包含

add

的语句上额外的只写输出不会导致任何低效

我想建议，如果您希望从一条指令中输出多个标志，请使用LAHF从标志中加载AH。但这不包括OF，只包括其他条件代码。这通常是不方便的，似乎是一个糟糕的设计选择，因为有，所以OF可能与CF、SF、ZF、PF和AF一起处于低8。但由于情况并非如此，

setc

+

seto

可能比

pushf

/reload更好，但这值得考虑

---

即使有标志输入语法（就像标志输出语法一样），让gcc在两个单独的

asm

语句之间插入一些自己的非标志修改指令（如

lea

或

mov

）也不会有什么好处

您不希望对它们进行重新排序或其他任何操作，因此将它们放在同一个asm语句中最有意义。即使在顺序CPU上，

add

的延迟也很低，因此在它后面直接放置一条相关指令并不是一个很大的瓶颈

---

顺便说一句，如果溢出是一种通常不会发生的错误情况，那么

jcc

可能更有效。但不幸的是，GNU C

asm goto

不支持输出操作数。您可以获取指针输入并在内存中修改

dst

（并使用

“内存”

clobber），但强制存储/重新加载比使用

setc

或

seto

为编译器生成的

test

/jnz生成输入更糟糕

---

如果不需要输出，可以在

return true

和

return false

语句上放置C标签，这（内联后）会将代码转换为jcc，以便编译器将

If（）

的分支放在任何地方。e、 g.看看Linux是如何做到的：（在这两个例子中，我发现了额外的复杂因素）：在启动时检查一次CPU功能，或者在某个部分中检查一个跳转表。）

我还没有看完整的问题，但是因为您使用的是GCC 7.x，所以可以使用

=%cc

约束来访问特定的标志。在您的情况下，

=%cco

。看见否则，您可以将

seto

放在具有适当输出约束的第一个扩展asm语句中。@MichaelPetch，例如GCC 7.x（默认为godbolt.org），5.x和6.x也是我的目标。所以我不能使用

=%cco

。如果我在第一个asm语句中添加

seto

，当不使用“overflow”时，它不会被丢弃，从而导致更大的代码和更差的性能（我的目标是最大化性能）。另一个观察结果。在AT&T语法中，src是第一位的，destination是第二位的（这与Intel语法相反）。可以说溢出检查总是合适的。您考虑的是从第一个16位溢出到第二个16位。但第二个16位值也可能（可以想象）溢出。不检查明显的错误情况通常是个坏主意。当事情有时崩溃时，你保存的任何性能都会丢失。此外，您可能希望对溢出使用

“qm”

，而不是

rm

。即使使用7.x，也无法将标志作为输入约束。我将再次查看

\u内置\u添加\u溢出

，并确保您在构建时启用了优化。

test_add(unsigned short, unsigned short):
  seto %al 
  movzbl %al, %eax
  addw %si, %di 
  addw %si, %di 
  addl %esi, %eax
  ret