解决windows调用保留约定的xmm寄存器的问题？

在Windows上有没有办法解决XMM寄存器保留在函数调用中的要求？（除了在汇编中编写之外）

我有很多AVX2的内在函数，不幸的是，这些函数都被这个函数膨胀了

例如，编译器（MSVC）将其置于函数顶部：

00007FF9D0EBC602 vmovaps xmmword ptr[rsp+1490h]，xmm6
00007FF9D0EBC60B vmovaps xmmword ptr[rsp+1480h]，xmm7
00007FF9D0EBC614 vmovaps xmmword ptr[rsp+1470h]，xmm8
00007FF9D0EBC61D vmovaps xmmword ptr[rsp+1460h]，xmm9
00007FF9D0EBC626 vmovaps xmmword ptr[rsp+1450h]，xmm10
00007FF9D0EBC62F vmovaps xmmword ptr[rsp+1440h]，xmm11
00007FF9D0EBC638 vmovaps xmmword ptr[rsp+1430h]，xmm12
00007FF9D0EBC641 vmovaps xmmword ptr[rsp+1420h]，xmm13
00007FF9D0EBC64A vmovaps xmmword ptr[rsp+1410h]，xmm14
00007FF9D0EBC653 vmovaps xmmword ptr[rsp+1400h]，xmm15

然后在函数的末尾

00007FF9D0EBD6E6 vmovaps xmm6，xmmword ptr[r11-10h]
00007FF9D0EBD6EC vmovaps xmm7，xmmword ptr[r11-20h]
00007FF9D0EBD6F2 vmovaps xmm8，xmmword ptr[r11-30h]
00007FF9D0EBD6F8 vmovaps xmm9，xmmword ptr[r11-40h]
00007FF9D0EBD6FE vmovaps xmm10，xmmword ptr[r11-50h]
00007FF9D0EBD704 vmovaps xmm11，xmmword ptr[r11-60h]
00007FF9D0EBD70A vmovaps xmm12，xmmword ptr[r11-70h]
00007FF9D0EBD710 vmovaps xmm13，xmmword ptr[r11-80h]
00007FF9D0EBD716 vmovaps xmm14，xmmword ptr[r11-90h]
00007FF9D0EBD71F vmovaps xmm15，xmmword ptr[r11-0A0h]

这是20条指令，它们什么也不做，因为我不需要保留XMM的状态。我有100个这样的函数，编译器像这样膨胀。它们都是通过函数指针从同一调用站点调用的

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我尝试更改调用约定（uu vectorcall/cdecl/fastcall），但这似乎没有任何作用。

使用x86-64 System V调用约定处理您希望通过函数指针组合在一起的助手函数。在该调用约定中，所有xmm/ymm0..15和zmm0..31都被调用截断，因此即使是需要5个以上向量寄存器的辅助函数也不必保存/恢复任何向量寄存器

调用它们的外部解释器函数仍应使用Windows x64 fastcall或vectorcall，因此从外部来看，它完全尊重调用约定

这将把XMM6..15的所有保存/恢复提升到该调用者中，而不是提升到每个助手函数中。这减少了静态代码大小，并通过函数指针分摊了多次调用的运行时成本

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另外，MSVC不支持将函数标记为使用x86-64 System V调用约定，只支持fastcall与vectorcall，因此必须使用clang

（ICC有缺陷，在调用System V ABI函数时无法保存/恢复XMM6..15）

对于溢出的

\uuuum256

，因此将GCC与

-march=

一起使用通常不安全

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对函数和函数指针声明使用

\uuuuu属性（sysv\u abi））

或

\uuuu属性（ms\u abi））

我认为

ms\u abi

是

\u快速呼叫

，而不是

\u向量呼叫

。Clang可能也支持

\uuuuuuuuuu属性（（vectorcall））

，但我还没有尝试过。谷歌搜索结果主要是功能请求/讨论

void (*helpers[10])(float *, float*) __attribute__((sysv_abi));

__attribute__((ms_abi))
void outer(float *p) {
    helpers[0](p, p+10);
    helpers[1](p, p+10);
    helpers[2](p+20, p+30);
}

编译如下

-O3-march=skylake

。（Godbolt target Linux上的gcc/clang，但我在函数和函数指针上都使用了显式的

ms_abi

和

sysv_abi

，因此代码生成不依赖于默认值为

sysv_abi

这一事实。显然，您希望使用Windows gcc或clang构建函数，因此对其他函数的调用将使用该工具ht调用约定和有用的对象文件格式等）

请注意，gcc/clang为

outer（）

发出代码，该代码需要RCX（Windows x64）中的传入指针arg，但将其传递给RDI和RSI（x86-64 System V）中的被调用方

GCC生成的代码基本相同。但是WindowsGCC在AVX上有缺陷

ICC19生成了类似的代码，但没有xmm6..15的保存/恢复。这是一个显示错误；如果任何被调用方像被允许的那样对这些regs进行重击，那么从这个函数返回将违反其调用约定

这使得clang成为唯一可以使用的编译器。那很好；叮当声很好

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如果您的被调用方不需要所有的YMM寄存器，那么在外部函数中保存/恢复所有的YMM寄存器就太过分了。但现有的工具链没有中间立场；例如，您必须在asm中手工编写

outer

，以利用您知道没有任何可能的被调用方会碰到XMM15的优势

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请注意，从内部

outer（）

调用其他MS-ABI函数完全可以。GCC/clang也会（排除bug）为此发出正确的代码，如果被调用的函数选择不销毁xmm6..15，这也没关系。

通常，这些内在函数是内联的。为什么在您的代码中不是这样？您确定编译器优化已打开吗？“VM”是什么意思？如果函数不小，那么保存和恢复寄存器有什么问题？调用代码假定寄存器被保留。如果不保留它们，调用函数（或它的调用者，或它的调用者的调用者，…）的行为可能会不稳定。@Frogles我对你的心智能力没有任何假设。但考虑到你没有提供任何细节，也没有回答你的问题，我不得不猜测实际情况是什么。也许下次试着问一个更好的问题，而不是感觉不舒服

outer:                                  # @outer
        push    r14
        push    rsi
        push    rdi
        push    rbx
        sub     rsp, 168
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 144], xmm15 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 128], xmm14 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 112], xmm13 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 96], xmm12 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 80], xmm11 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 64], xmm10 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 48], xmm9 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 32], xmm8 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp + 16], xmm7 # 16-byte Spill
        vmovaps xmmword ptr [rsp], xmm6 # 16-byte Spill
        mov     rbx, rcx                            # save p 
        lea     r14, [rcx + 40]
        mov     rdi, rcx
        mov     rsi, r14
        call    qword ptr [rip + helpers]
        mov     rdi, rbx
        mov     rsi, r14
        call    qword ptr [rip + helpers+8]
        lea     rdi, [rbx + 80]
        lea     rsi, [rbx + 120]
        call    qword ptr [rip + helpers+16]
        vmovaps xmm6, xmmword ptr [rsp] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm7, xmmword ptr [rsp + 16] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm8, xmmword ptr [rsp + 32] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm9, xmmword ptr [rsp + 48] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm10, xmmword ptr [rsp + 64] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm11, xmmword ptr [rsp + 80] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm12, xmmword ptr [rsp + 96] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm13, xmmword ptr [rsp + 112] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm14, xmmword ptr [rsp + 128] # 16-byte Reload
        vmovaps xmm15, xmmword ptr [rsp + 144] # 16-byte Reload
        add     rsp, 168
        pop     rbx
        pop     rdi
        pop     rsi
        pop     r14
        ret