C++ 叮当声：x86 FPU调用约定

我需要支持32位平台（x86）的对象文件的动态库和静态链接：Win32、Linux32和MacOS32。传递FPU参数（float和double）时会出现问题。默认情况下，它们在SSE寄存器中传递，而不是在堆栈中传递。我并不反对SSE，但我需要通过堆栈和FPU标准地传递参数和结果

设置-mno sse选项，这将产生所需的结果。但我不想完全放弃SSE，有时我想使用内部函数和/或使用MMX/SSE优化

\uuuuuuuuuuuuuuuuuuuu属性（（stdcall））
长双精度测试（int*num，浮点f，双精度d）
{
*num=sizeof（长双精度）；
返回f*d；
}

函数的两个版本使用相同的调用约定 默认情况下，它们在SSE寄存器中传递，而不是在堆栈中传递

这不是asm输出所显示的，也不是所发生的。请注意，您的第一个函数将其dword

float

arg从堆栈加载到xmm0中，然后使用

mulsd

和qword

double

arg也从堆栈中加载。

movss xmm0，dword ptr[ebp+12]

是一个销毁xmm0旧内容的加载；XMM0不是此函数的输入

然后，为了按照您正在使用的陈旧的32位调用约定返回x87

st0

中的retval，它使用

movsd

存储到堆栈和

fld

x87加载

*

运算符将

浮点

提升为

双精度

，以匹配另一个操作数，结果是

双精度

相乘，而不是

长双精度

。只有返回临时的

double

结果，才会从

double

升级到

long double

它似乎默认为gcc所称的

-mfpmath=sse

（如果可用）。这通常是好的，除了x87返回值调用约定会妨碍的小函数之外。（还请注意，x87具有从float和double到long double的“免费”升级，这是

fld dword

和

qword

工作原理的一部分。）Clang没有检查在一个小函数中使用SSE math会花费多少开销；在这里，使用x87进行一次乘法显然会更有效

但无论如何，

-mno sse

不会改变ABI；更仔细地阅读你的asm。如果是，生成的asm就不会那么糟糕了

---

在Windows上，如果您一直无法编写32位代码，

vectorcall

应该是一种更好的传递/返回FP变量的方法，如果可能的话：它可以使用XMM寄存器传递/返回FP变量。显然，任何一个固定设置的ABI（如现有库）都需要正确声明，以便编译器正确地调用它们/接收它们的返回值

您当前拥有的是

stdcall

，堆栈上有FP args，并在

st0

中返回

---

顺便说一句，第一个函数中的很多代码都是从对齐堆栈的叮当声到溢出/重新加载临时

double

；Windows ABI仅保证4字节堆栈对齐。这是避免缓存线拆分风险的工作量，几乎肯定不值得。尤其是当它本可以销毁其

双d

堆栈arg作为暂存空间时，并且希望调用方已将其对齐。优化已启用，只需为其设置一个帧指针即可

和esp

，而不会丢失旧的esp

---

您可以使用

返回f*（长双精度）d
编译为与
-mno sse
版本相同的asm

SSE2不支持80位x87类型，因此clang被迫使用
fmul
。它最终完全不会与SSE发生冲突，结果就是它需要它作为返回值。
两个版本的函数都使用相同的调用约定
默认情况下，它们在SSE寄存器中传递，而不是在堆栈中传递

这不是asm输出所显示的，也不是所发生的。请注意，您的第一个函数将其dword
float
arg从堆栈加载到xmm0中，然后使用
mulsd
和qword
double
arg也从堆栈中加载。
movss xmm0，dword ptr[ebp+12]
是一个销毁xmm0旧内容的加载；XMM0不是此函数的输入

然后，为了按照您正在使用的陈旧的32位调用约定返回x87
st0
中的retval，它使用
movsd
存储到堆栈和
fld
x87加载

*
运算符将
浮点
提升为
双精度
，以匹配另一个操作数，结果是
双精度
相乘，而不是
长双精度
。只有返回临时的
double
结果，才会从
double
升级到
long double

它似乎默认为gcc所称的
-mfpmath=sse
（如果可用）。这通常是好的，除了x87返回值调用约定会妨碍的小函数之外。（还请注意，x87具有从float和double到long double的“免费”升级，这是
fld dword
和
qword
工作原理的一部分。）Clang没有检查在一个小函数中使用SSE math会花费多少开销；在这里，使用x87进行一次乘法显然会更有效

但无论如何，
-mno sse
不会改变ABI；更仔细地阅读你的asm。如果是，生成的asm就不会那么糟糕了


在Windows上，如果您一直无法编写32位代码，
vectorcall
应该是一种更好的传递/返回FP变量的方法，如果可能的话：它可以使用XMM寄存器传递/返回FP变量。显然，任何设置为
/*-target i386-windows-gnu -c -O3*/
        push    ebp
        mov     ebp, esp
        and     esp, -8
        sub     esp, 8
        movss   xmm0, dword ptr [ebp + 12] # xmm0 = mem[0],zero,zero,zero
        mov     eax, dword ptr [ebp + 8]
        cvtss2sd        xmm0, xmm0
        mov     dword ptr [eax], 12
        mulsd   xmm0, qword ptr [ebp + 16]
        movsd   qword ptr [esp], xmm0
        fld     qword ptr [esp]
        mov     esp, ebp
        pop     ebp
        ret     16

/*-target i386-windows-gnu -mno-sse -c -O3*/
        mov     eax, dword ptr [esp + 4]
        mov     dword ptr [eax], 12
        fld     dword ptr [esp + 8]
        fmul    qword ptr [esp + 12]
        ret     16