位運算符（x86 匯編）：移位時二進制數據 go 的 rest 在哪里？

Question

我知道，當我執行以下匯編 x86 代碼行時：

shrl $31, %eax

如果 EAX 有以下 32 位數據：

10000010000000000000000000000000

然后執行命令shrl $31, %eax結果：

00000000000000000000000000000001

但是，其他位 ( 000001 ) go 在哪里？ 它們究竟位於 memory 的什么位置？

Answer 1

這些位被丟棄，因為這就是將它們移出的意思，這就是您要求機器做的事情。 就像在 C 中一樣， u32_var >>= 31; 不會神奇地用移出的位來更新其他位置。

如果您希望它們在某處使用 go，請使用shrd (2 寄存器移位，盡管它只更新其中一個寄存器。要在一對 32 位寄存器 (EDX:EAX) 上執行類似>>= 31的uint64_t移位，您需要shrd $31, %edx, %eax / shr $31, %eax )

移位寄存器會導致存儲到 memory 的原因為零，這將是一個瘋狂的設計。 即使將它們轉移到一些臨時寄存器中也會很奇怪，並且需要更寬的桶形移位器才能有效地實現移位。 （其中 x86 需要shrd ，但其他帶有移位指令的 ISA 並不總是具有雙精度移位。當然，8086 沒有 386 shrd，但它也沒有桶形移位器：每個移位計數花費額外的循環。）

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x86 指令並非全部可逆。 許多人（比如超過 1 的班次）會丟棄一些信息。 您可以很容易地詢問sub %eax, %eax或xor %eax, %eax將寄存器歸零，或者在or $-1, %eax將其設置為全一。 有些類似not 、 neg或xor （使用不同的寄存器）通過重復是可逆的，或者add / sub通過執行另一個是可逆的。 （不過，仍在銷毀舊的 FLAGS。）

移位將最后一位移出 CF ，因此它們始終會破壞 CF 的舊內容（除非移位計數為 0，否則 FLAGS 未修改。x86 是如此的 CISC 傷害。這就是為什么可變計數移位在英特爾上花費 3 uops CPU。>.<)

移位 1 保留輸入寄存器的所有原始位，並且可以通過另一個方向的循環進位（ rcl或rcr ）撤消。

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相關： https://en.wikipedia.org/wiki/Reversible_computing - 信息論和熱力學。 具體來說， 邏輯可逆性部分討論了如何在不丟棄任何位的情況下計算事物。

當然，我們目前的硅數字邏輯技術使用的功率遠遠超過信息理論最小值，即使它們在計算過程中破壞的信息量（多個數量級）也是如此。 因此，通過您選擇的指令是否破壞信息與功耗完全無關。