Linux 如果浮点比较在内部是'；是否与描述或记录的不一致？这是gdb的一个怪癖吗？

我一直在使用Richard Blum的专业汇编语言，它最初的浮点比较程序可以运行，但是，在Linux上运行gdb时，一些中间步骤出乎意料

试验：

C3      C2      C0
1       0       0   -- Equal numbers case (behavior as described in the documentation)

-----------------------------------------------

1       1       0   -- Value1 < Value2, actual
    (SAHF acts as though it has a NOT applied before altering the flags)

(The status register itself seems to be the inverse of the expected:)
0       0       1   -- expected

-----------------------------------------------

1       0       0   -- Value1 > Value2

0       0       0   -- expected

(Output of SAHF contorts somehow to permit CF = ZF = 0 )

下面是程序（添加了我的注释，删除了dwarf调试中不需要的nop）：

（如果有人想试一试的话，我还翻译了一个版本的nasm语法并运行了它——但我的快速测试似乎没有产生不同的结果。）

它的构建和链接：

as -o fcomtest.o fcomtest.s --32 --gdwarf-2
ld -o fcomtest fcomtest.o -m elf_i386

我使用的是以下gdb输入脚本（您可能需要在最后几行中添加或删除“step”命令，具体取决于设置的value1和value2以及采用的分支）：

最后，为了检查调试器输出并轻松重现，我使用以下命令行：

$gdb-q-x gdb输入脚本>gdb.output fcomtest

然后，您可以通过以下方式看到大量输出：

$cat gdb.output

理论 在这些岗位上，有关于这一机制的讨论： , ，并在链接文章中

特别是，FCOM应将FPU堆栈的ST0值与另一个值进行比较，并根据以下内容更改FPU状态寄存器的C3、C2和C0代码位：

+-----------------+----+-----+----+
| Condition       | C3 |  C2 | C0 |
+-----------------+----+-----+----+
| ST0 > argument  | 0  |  0  | 0  |
| ST0 < argument  | 0  |  0  | 1  |
| ST0 = argument  | 1  |  0  | 0  |
+-----------------+----+-----+----+

我知道这有点长（但它显示了如何很容易地重建）总而言之：如果更改值1和2并重新编译，我发现实际上似乎发生了以下情况——至少在gnu调试器的输出中是这样：

C3      C2      C0
1       0       0   -- Equal numbers case (behavior as described in the documentation)

-----------------------------------------------

1       1       0   -- Value1 < Value2, actual
    (SAHF acts as though it has a NOT applied before altering the flags)

(The status register itself seems to be the inverse of the expected:)
0       0       1   -- expected

-----------------------------------------------

1       0       0   -- Value1 > Value2

0       0       0   -- expected

(Output of SAHF contorts somehow to permit CF = ZF = 0 )

C3 C2 C0
1 0 0—相等数字情况（行为如文档中所述）
-----------------------------------------------
10--值1<值2，实际值
（SAHF的行为就好像它在更改标志之前未应用）
（状态寄存器本身似乎与预期的相反：）
0 1--应为0
-----------------------------------------------
1 0 0--值1>值2
0--应为0
（SAHF的输出以某种方式扭曲，以允许CF=ZF=0）

---

我已经描述了如何复制它，所以它只是一个复制粘贴来查看结果。是否只是gdb的一些细节改变了C3、C2和C0的值，然后进行调整以使标志生效在所有情况下，最终都会选择正确的分支。。。我还没有尝试过（我没有练习过）其他调试器，以查看调试器是否只是为了value1而在中间步骤中出错！=值2个案例。

您的脚本开始执行

br\u start

，

run

，

step

，

打印/t$fstat

——这将在

flds值1

之后和

fcoms值2

之前为

$fstat code>，不是吗？[有了汇编程序，我对
stepi
（
si
）感觉更舒服，因为它是值得的。]如果在
打印之前向脚本添加
disass$pc，+1
，它将显示要执行的下一条指令。在
display/i$pc
gdb停止时，它将自动显示下一条要执行的指令——特别是在
si
@ChrisHall之后：注意
stepi
将
fstsw
视为两条单独的指令：
fwait
和real
fnstsw
。看见（在286或386及更高版本上，
fwait
是不相关的，但汇编程序仍然盲目地遵循定义的编码，包括
fwait
nop，即使是32位和64位代码）。OP是用asm源代码调试信息构建的，因此
step
将逐步完成整个过程，并可能使他们的航位推算工作正常。不过，使用
starti
相当于设置断点并使用
run
，可能更简单。如果我们不信任GDB的
p/x$eflags
，也许可以尝试
pushf
。我得到
$eflags=0x212
但是
p/x*（int*）$sp
在
sahf
/
pushf
之后是
0x312
。哦，第二个字节的低位是TF，我是单步交互的。但除此之外，它们是匹配的。@PeterCordes:谢谢你在
fwait
上提供的详细信息。我认为问题在于，
print/t$fstat
是在
fcoms
之前完成的，“航位推算”几乎从一开始就被取消了。@ChrisHall:IDK，我没有试着按照那个脚本来做。太乱了。我只是在GDB中以交互方式进行了尝试。我不确定我是否发现了任何不匹配的地方。我曾认为AF设置是一个惊喜，因为
pushf
的低位字节与
AH
不匹配，但我认为一旦考虑到
sahf
未设置的保留位，它就匹配正常了
0x38
屏蔽到
0x10
，EFLAGS中始终设置的位#1为
0x12
Case 4II (value1 +ve, value2 +ve; val1 greater magnitude, val2 lesser magnitude)

15      14      13      12      11      10      09      08  -- FPU status reg.
FPU     C3      SP      SP      SP      C2      C1      C0

07      06      05      04      03      02      01      00  -- AH register

1       1       1       0       0       0       0       0

[In this result of FCOM:  C3 has been set to 1 -- not what was expected.  The
expected result was C3 = 0, C2 = 0, C0 = 0]

SAHF instruction:
From the manual: 07 => SF, 06 => ZF, 04 => AF, 02 => PF, 00 => CF
From the textbook: 06 => ZF, 02 => PF, 00 => CF
Actual behavior: -07 => SF, -06 => ZF , -04 => AF, 02 => PF ?, 00 => CF ? ]

EFLAGS register:

0       0       0       0       0       0       1       0   -- Before SAHF

SF      ZF      -       AF      -       PF      -       CF

0       0       0       1       0       0       1       0   -- After SAHF

[Here, CF = 0 and ZF = 0, so the JA branch is taken and the result is as
desired]


C3      C2      C0
1       0       0   -- Equal numbers case (behavior as described in the documentation)

-----------------------------------------------

1       1       0   -- Value1 < Value2, actual
    (SAHF acts as though it has a NOT applied before altering the flags)

(The status register itself seems to be the inverse of the expected:)
0       0       1   -- expected

-----------------------------------------------

1       0       0   -- Value1 > Value2

0       0       0   -- expected

(Output of SAHF contorts somehow to permit CF = ZF = 0 )