[英]Writing a VOP that is equivalent to mul/imul
因此,mul 和 imul 指令都将机器字相乘并将结果和溢出存储在某些寄存器中(例如https://c9x.me/x86/html/file_module_x86_id_210.html )。 我正在尝试编写一个可以完全使用此信息并返回 2 个值的 vop。 这可能吗? 我找不到有关如何使 vop 返回多个值的任何信息。 如果有人可以展示整个事物的外观示例,我也将不胜感激。
编辑:所以我想出了一些东西,但它仍然不够好。 我会在这里发布,然后解释问题。
(defpackage #:fixmul
(:use #:CL)
(:export #:fixmul))
(in-package #:fixmul)
(sb-c:defknown fixmul (fixnum fixnum) (values fixnum fixnum &optional)
(sb-c:foldable sb-c:flushable sb-c:movable)
:overwrite-fndb-silently t)
(in-package #:sb-vm)
(define-vop (fixmul:fixmul)
(:policy :fast-safe)
(:translate fixmul:fixmul)
(:args (x :scs (signed-reg) :target eax)
(y :scs (signed-reg signed-stack)))
(:arg-types fixnum fixnum)
(:args-var args)
(:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
:from (:argument 0) :to (:result 0)) eax)
(:temporary (:sc signed-reg :offset edx-offset :target rem
:from (:argument 0) :to (:result 1)) edx)
(:results (quo :scs (signed-reg))
(rem :scs (signed-reg)))
(:result-types fixnum fixnum)
(:note "inline (unsigned-byte 64) arithmetic")
(:vop-var vop)
(:save-p :compute-only)
(:generator 5
(move eax x)
(inst mul eax y)
(move quo eax)
(move rem edx)))
(in-package #:fixmul)
(defun fixmul (a b)
(fixmul a b))
因此,这反汇编为:
> (disassemble 'fixmul)
; disassembly for FIXMUL
; Size: 35 bytes. Origin: #x52C42F4F ; FIXMUL
; 4F: 48F7E7 MUL RAX, RDI
; 52: 488BFA MOV RDI, RDX
; 55: 48D1E0 SHL RAX, 1
; 58: 48D1E7 SHL RDI, 1
; 5B: 488BD0 MOV RDX, RAX
; 5E: 488D5D10 LEA RBX, [RBP+16]
; 62: B904000000 MOV ECX, 4
; 67: BE17001050 MOV ESI, #x50100017 ; NIL
; 6C: F9 STC
; 6D: 488BE5 MOV RSP, RBP
; 70: 5D POP RBP
; 71: C3 RET
NIL
这还不错,但我不明白我在 sbcl 方面所做的大部分工作,特别是 - 为什么我得到这个 LEA RBX,[RBP+16] 和 MOV ESI,#x50100017
指示?
EDIT2:似乎这些说明主要是关于返回 2 个值。 然而,从某种意义上说,整个事情都是有问题的,因为它使用 CL 原生的 fixnums 等,而不仅仅是原始的机器字。 我不知道如何解决这个问题,这就是为什么我不给出一个自我答案。
尝试:
(defpackage #:fixmul
(:use #:CL)
(:export #:fixmul))
(in-package #:fixmul)
(sb-c:defknown fixmul ((signed-byte 64) (signed-byte 64))
(values (signed-byte 64) (signed-byte 64) &optional)
(sb-c:foldable sb-c:flushable sb-c:movable))
(in-package #:sb-vm)
(define-vop (fixmul:fixmul)
(:policy :fast-safe)
(:translate fixmul:fixmul)
(:args (x :scs (signed-reg) :target eax)
(y :scs (signed-reg signed-stack)))
(:arg-types signed-num signed-num)
; (:args-var args)
(:temporary (:sc signed-reg :offset eax-offset :target quo
:from (:argument 0) :to (:result 0)) eax)
(:temporary (:sc signed-reg :offset edx-offset :target rem
:from (:argument 0) :to (:result 1)) edx)
(:results (quo :scs (signed-reg))
(rem :scs (signed-reg)))
(:result-types signed-num signed-num)
(:note "inline (unsigned-byte 64) arithmetic")
(:vop-var vop)
(:save-p :compute-only)
(:generator 5
(move eax x)
(inst mul eax y)
(move quo eax)
(move rem edx)))
(in-package #:fixmul)
(defun fixmul (a b)
(fixmul a b))
现在:(反汇编'fixmul)
显示:
; disassembly for FIXMUL
; 02E2D561: 498BC0 MOV RAX, R8 ; no-arg-parsing entry point
; 64: 49F7E1 MUL RAX, R9
; 67: 488BCA MOV RCX, RDX
; 6A: 486BD002 IMUL RDX, RAX, 2
; 6E: 710E JNO L0
; 70: 488BD0 MOV RDX, RAX
; 73: 4C8D1C2540060020 LEA R11, [#x20000640] ; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDX
; 7B: 41FFD3 CALL R11
; 7E: L0: 486BF902 IMUL RDI, RCX, 2
; 82: 710E JNO L1
; 84: 488BF9 MOV RDI, RCX
; 87: 4C8D1C2518070020 LEA R11, [#x20000718] ; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDI
; 8F: 41FFD3 CALL R11
; 92: L1: 488D5D10 LEA RBX, [RBP+16]
; 96: B904000000 MOV ECX, 4
; 9B: BE17001020 MOV ESI, 537919511
; A0: F9 STC
; A1: 488BE5 MOV RSP, RBP
; A4: 5D POP RBP
; A5: C3 RET
; A6: 0F0B0A BREAK 10 ; error trap
; A9: 02 BYTE #X02
; AA: 18 BYTE #X18 ; INVALID-ARG-COUNT-ERROR
; AB: 54 BYTE #X54 ; RCX
NIL
正如你所看到的
; 73: 4C8D1C2540060020 LEA R11, [#x20000640]; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDX
和
; 87: 4C8D1C2518070020 LEA R11, [#x20000718]; ALLOC-SIGNED-BIGNUM-IN-RDI
分配了一个bignum
(and integer (not fixnum))
。 因为我有一个 64 位系统,所以一个 bignum 适合一个机器字。 反汇编在 32 位系统上会有所不同。 在这种情况下,您可以在sb-c:defknown fixmul
中指定(signed-byte 32)
。
您的结果类型和 arg 类型也可以不同(这样,如果您知道输入值会很小,那么您仍然可以获得接近(signed-byte 32)
最大值的值的结果。):
(sb-c:defknown fixmul ((signed-byte 32) (signed-byte 32))
(values (signed-byte 64) (signed-byte 64) &optional)
(sb-c:foldable sb-c:flushable sb-c:movable))
一些测试:
(fixmul 10000000000000000 100000000000000000)
> 4089650035136921600
54210108624275
(fixmul 20 -200000)
> -4000000
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注意:我必须注释掉(:args-var args)
并取消:overwrite-fndb-silently t
才能使我的代码正常工作。 这可能是由于与您的我的 sbcl 的版本不同。
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