在 x64 中，使用“pop [RAX]”，值临时存储在哪里？

Question

我找到的答案解释了在 x86 平台上不可能直接进行内存到内存复制，而没有将值存储在两者之间的某个位置。

mov rax,[RSI]
mov [RDI],rax

我使用pop大量使用64位写入memory，这似乎直接将值从memory复制到memory，没有任何明显的“中间人”。

在写入之前但读取之后的值在哪里？

Answer 1

临时位置是 CPU 内部某处的缓冲区，不属于架构 state。

在像 Skylake 这样的现代 x86 上， pop [mem]解码为 2 uop，所以大概第一个 uop 是一个pop到一个内部寄存器，第二个是一个 store。

我们知道现代 x86 CPU 确实有一些额外的逻辑寄存器保留供微码和多微指令使用，例如这样。 它们以与体系结构寄存器相同的方式重命名到物理寄存器文件中。 例如http://blog.stuffedcow.net/2013/05/measuring-rob-capacity/提到“一些额外的架构寄存器供内部使用”。 亨利称它们为“建筑”寄存器，但这可能会引起混淆。 他只是指逻辑而不是物理，就像建筑寄存器一样。 这些临时寄存器不（AFAIK）跨指令边界使用，仅在一条 x86 指令中使用。

最初的 8086 是非流水线的（指令预取除外），因此实现pop [mem]的内部微代码或逻辑可能只是从某个特殊用途的缓冲区加载然后存储。 就像add [mem], reg但加载与存储的地址不同，并且没有通过 ALU 提供它。

x86 上无法进行内存到内存的直接复制。

您可能指的是关于为什么 IA32 不允许 memory 到 memory mov? 不幸的是，对原因的解释完全是错误的，而且非常具有误导性。

这是使mov [mem], [mem]不可能的指令编码限制，而不是 CPU 内部的限制。 请参阅哪些 x86 指令需要两个（或更多）memory 操作数？
pop [mem]就是其中之一，因为 memory 操作数之一是隐式的。 即使是原始的 8086 也可以做到这一点。

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我大量使用 64 位写入 memory 使用 pop

如果前端 uop 吞吐量或端口 2/3 压力是瓶颈，请考虑使用堆栈中的 128 位 SSE 负载，然后使用movlps和movhps存储 64 位一半。 在当前的 Intel CPU（如 Skylake）上， movhps [mem], xmm0是一个单指令。 （实际上是微融合的；所有存储都是存储地址 + 存储数据。但无论如何，不需要端口 5 shuffle uop，就像pextrq的无用内存目标形式一样）。

或者，如果您的目的地是连续的，请执行 128 位或 256 位副本。

pop [mem]有一些用例，但它并不出色，而且在主流 Intel 上通常不会比pop reg / mov [mem], reg快，因为它仍然是 2 uops。 不过，它确实有安全的代码大小，并且不需要 tmp reg。

见https://agner.org/optimize/

Answer 2

pop [rax]是执行内存到内存操作的方法之一。 弹出的值可能存储在两者之间的某个位置，但这是一个实现细节。 这些答案的意思是，使用 modr/m 字节作为其操作数的指令最多可以有一个 memory 操作数。 这些是大多数指令，但不是像movsb [rdi], [rsi]这样的指令，它们的操作数内置在指令中。