ARMv8浮点输出内联组件

Question

对于添加两个整数，我写：

int sum;
asm volatile("add %0, x3, x4" : "=r"(sum) : :);

我怎么才能用两只花车做这个呢？我试过：

float sum;
asm volatile("fadd %0, s3, s4" : "=r"(sum) : :);

但它给了我一个错误：

错误:操作数1应该是SIMD矢量寄存器--‘`fadd x0，s3，s4’

有什么想法吗？

Answer 1

%P ARMv7 double: 修饰符

GCC告诉我，ARMv7双打在bug.cgi?id=89482#c4上的修正是正确的，也许总有一天我应该停止懒惰和grep GCC：

main.c

#include <assert.h>

int main(void) {
    double my_double = 1.5;
    __asm__ (
        "vmov.f64 d0, 1.0;"
        "vadd.f64 %P[my_double], %P[my_double], d0;"
        : [my_double] "+w" (my_double)
        :
        : "d0"
    );
    assert(my_double == 2.5);
}

编译和运行：

sudo apt-get install qemu-user gcc-arm-linux-gnueabihf
arm-linux-gnueabihf-gcc -O3 -std=c99 -ggdb3 -march=armv7-a -marm \
  -pedantic -Wall -Wextra -o main.out main.c
qemu-arm -L /usr/arm-linux-gnueabihf main.out

反汇编包括：

   0x00010320 <+4>:     08 7b b7 ee     vmov.f64        d7, #120        ; 0x3fc00000  1.5
   0x00010324 <+8>:     00 0b b7 ee     vmov.f64        d0, #112        ; 0x3f800000  1.0
   0x00010328 <+12>:    00 7b 37 ee     vadd.f64        d7, d7, d0

在Ubuntu 16.04，GCC 5.4.0，QEMU 2.5.0测试。

源代码定义点

• ARM：释放/gcc/config/arm/arm.c#L 22466
• aarch64：发布/gcc/config/aarch64/aarch64.c#L 6743

Answer 2

由于寄存器在AArch64中可以有多个名称(v0、b0、h0、s0、d0都引用同一个寄存器)，因此有必要在打印字符串中添加一个输出修饰符：

论哥德波特

float foo()
{
    float sum;
    asm volatile("fadd %s0, s3, s4" : "=w"(sum) : :);
    return sum;
}

double dsum()
{
    double sum;
    asm volatile("fadd %d0, d3, d4" : "=w"(sum) : :);
    return sum;
}

将产生：

foo:
        fadd s0, s3, s4 // sum
        ret     
dsum:
        fadd d0, d3, d4 // sum
        ret  

Answer 3

"=r"是GP整数寄存器的约束。

GCC手册声称"=w"是AArch64上FP / SIMD寄存器的约束。但是如果你试着这样做的话，你可以得到v0 s0**，而不是s0**，，它不会组装。**我不知道这里有什么解决办法，你可能应该报告一下gcc bugzilla，手册中记录的约束对于标量FP不起作用。

论哥德波特我尝试了这个来源：

float foo()
{
    float sum;
#ifdef __aarch64__
    asm volatile("fadd %0, s3, s4" : "=w"(sum) : :);   // AArch64
#else
    asm volatile("fadds %0, s3, s4" : "=t"(sum) : :);  // ARM32
#endif
    return sum;
}

double dsum()
{
    double sum;
#ifdef __aarch64__
    asm volatile("fadd %0, d3, d4" : "=w"(sum) : :);   // AArch64
#else
    asm volatile("faddd %0, d3, d4" : "=w"(sum) : :);  // ARM32
#endif
    return sum;
}

clang7.0 (及其内置汇编程序)要求asm实际上是有效的。但是对于gcc来说，我们只是在编译asm，而且对于非x86，戈德波特没有“二进制模式”。

# AArch64 gcc 8.2  -xc -O3 -fverbose-asm -Wall
# INVALID ASM, errors if you try to actually assemble it.
foo:
    fadd v0, s3, s4 // sum
    ret     
dsum:
    fadd v0, d3, d4 // sum
    ret

clang生成相同的asm，其内置汇编程序错误有：

<source>:5:18: error: invalid operand for instruction
    asm volatile("fadd %0, s3, s4" : "=w"(sum) : :);
                 ^
<inline asm>:1:11: note: instantiated into assembly here
        fadd v0, s3, s4
             ^

On 32位ARM，=t"用于单件作品，但"=w" (手册中说您应该使用双精度)也给了您s0和gcc。不过，它适用于clang。你必须使用-mfloat-abi=hard和-mcpu=，比如-mcpu=cortex-a15

# clang7.0 -xc -O3 -Wall--target=arm -mcpu=cortex-a15 -mfloat-abi=hard
# valid asm for ARM 32
foo:
        vadd.f32        s0, s3, s4
        bx      lr
dsum:
        vadd.f64        d0, d3, d4
        bx      lr

但gcc失败了：

# ARM gcc 8.2  -xc -O3 -fverbose-asm -Wall -mfloat-abi=hard -mcpu=cortex-a15
foo:
        fadds s0, s3, s4        @ sum
        bx      lr  @
dsum:
        faddd s0, d3, d4        @ sum    @@@ INVALID
        bx      lr  @

因此，您可以在gcc的情况下单独使用=t，但是对于double，您可能需要一个%something0修饰符将注册名打印为d0而不是s0，并带有"=w"输出。

显然，如果添加约束来指定输入操作数，而不是读取s3和s4中发生的任何情况，这些asm语句只对学习语法之外的任何内容都有帮助。

另见https://stackoverflow.com/tags/inline-assembly/info