ios - 64位iOS(A64)上的汇编器

我正在尝试用asm-implementations替换某些方法。目标是iOS(iPhone 5S或更高版本)上的arm64。我要使用专用的汇编器文件，因为内联汇编器会带来额外的开销，而且是cumbersome to use with A64 memory offsets。

互联网上没有太多的文档，因此我不确定该怎么做。因此，我将描述将函数移至ASM所遵循的过程。

此问题的候选函数是256位整数比较函数。

UInt256.h

@import Foundation;

typedef struct {
    uint64_t value[4];
} UInt256;

bool eq256(const UInt256 *lhs, const UInt256 *rhs);

Bridging-Header.h

#import "UInt256.h"

Reference implementation (Swift)

let result = x.value.0 == y.value.0
          && x.value.1 == y.value.1
          && x.value.2 == y.value.2
          && x.value.3 == y.value.3

UInt256.s

.globl _eq256
.align 2
_eq256:
    ldp        x9, x10, [x0]
    ldp       x11, x12, [x1]
    cmp        x9, x11
    ccmp      x10, x12, 0, eq
    ldp        x9, x10, [x0, 16]
    ldp       x11, x12, [x1, 16]
    ccmp       x9, x11, 0, eq
    ccmp      x10, x12, 0, eq
    cset       x0, eq
    ret

我找到了的资源

Procedure Call Standard for the ARM 64-bit Architecture (AArch64)文档的5.1.1节介绍了过程调用期间每个寄存器的用途。

iOS特定的deviations。

iOS Assembler Directives。

问题

我已经使用XCTest测试了代码，创建了两个随机数，在它们上运行了Swift和Asm实现，并验证了两者报告的结果相同。该代码似乎是正确的。

在asm文件中:.align似乎是为了优化-这真的必要吗？如果是，则要对齐的正确值是什么？

是否有明确说明解释了我的特定函数签名的调用约定的任何来源？

一种。我怎么知道输入实际上是通过x0和x1传递的？

b。我怎么知道在x0中传递输出是正确的？

C。我怎么知道掩盖x9-x12和状态寄存器是安全的？

d。当我从C而不是Swift调用函数时，是否以相同的方式调用该函数？

“间接结果位置寄存器”对ARM文档中r8寄存器的描述是什么意思？

除了.globl之外，我还需要其他任何汇编程序指令吗？

当我设置断点时，调试器似乎在实际位置上感到困惑，显示错误的行等。我做错什么了吗？

最佳答案

.align 2伪指令是程序正确性所必需的。 A64指令需要在32位边界上对齐。

您链接的文档对我来说似乎很清楚，很遗憾，这不是寻求建议的地方。

您可以按照链接的ARM 64位体系结构(AArch64)文档的过程调用标准的5.4.2节(参数传递规则)中给出的说明，确定将lhs和rhs寄存器存储在X0和X1中。由于参数都是指针，因此唯一适用的特定规则是C.7。

您可以按照第5.5节(返回结果)中的说明确定使用哪个寄存器返回值。这只是让您遵循与参数相同的规则。由于该函数返回整数，因此仅适用规则C.7，因此该值将在X0中返回。

可以安全地更改存储在寄存器X9至X12中的值，因为它们在第5.1.1节(通用寄存器)

中给出的表中被列为临时寄存器。

问题实际上是在Swift中调用函数的方式是否与在C中相同。链接的过程调用标准文档和Apple特有的异常文档均以C和C++定义。大概Swift遵循相同的约定，但是我不知道Apple是否在任何地方都明确了这一点。

在第5.5节(结果返回)中描述了R8的用途。当返回值太大而无法放入用于返回值的寄存器中时使用。在这种情况下，调用方将为返回值创建一个缓冲区，并将其地址放入R8中。然后，该函数将返回值复制到该寄存器中。

我不认为您的示例汇编程序中还需要其他任何东西。

您问了太多问题。您应该发布一个单独的更详细的问题来描述您的问题。

我应该说使用内联汇编编写代码的一个优点是，您不必担心任何这些。像下面未经测试的C代码这样的东西应该不会太笨拙:

bool eq256(const UInt256 *lhs, const UInt256 *rhs) {
     const __int128 *lv = (__int128 const *) lhs->value;
     const __int128 *rv = (__int128 const *) rhs->value;

     uint64_t l1, l2, r1, r2, ret;

     asm("ldp       %1, %2, %5\n\t"
         "ldp       %3, %4, %6\n\t"
         "cmp       %1, %3\n\t"
         "ccmp      %2, %4, 0, eq\n\t"
         "ldp       %1, %2, %7\n\t"
         "ldp       %3, %4, %8\r\n"
         "ccmp      %1, %3, 0, eq\n\t"
         "ccmp      %2, %4, 0, eq\n\t"
         "cset      %0, eq\n\t",
         : "=r" (ret), "=r" (l1), "=r" (l2), "=r" (r1), "=r" (r2)
         : "Ump" (lv[0]), "Ump" (rv[0]), "Ump" (lv[1]), "Ump" (rv[1])
         : "cc")

     return ret;
}

好吧，也许有点笨拙。

关于ios - 64位iOS(A64)上的汇编器，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/30947422/