Запись 32-битного регистра всегда обнуляет верхние 32 полного 64-битного регистра. Вы могли бы сделать этот трюк легче с 16-битными половинами 32-битного регистра или особенно с младшими 8 битами.
( В задаче с кодом-гольфом , у меня когда-то была константа, в которой я нуждался только вне циклов, а ее младшие 8 бит были равны нулю. Я использовал ebx=-1024 вне внутренних циклов и bl как мой счетчик циклов внутри циклов, оканчивающийся на bl = 0.)
Но обычно лучше просто использовать другой регистр или оставить счетчик внешнего цикла в памяти стека. (Или вывести другое редко используемое значение, особенно если оно в основном для чтения, так что вы можете просто использовать это как операнд источника памяти.)
Как предлагает Шут, тестируйте младшие 32 бита отдельно для состояния внутреннего цикла. (Это стоит 1 дополнительный моп в семействе Intel Sandybridge, где dec/jnz может макро-слиться. Но 0 дополнительных моп в AMD или другом Intel, где dec/jnz не может слиться, но test/jnz может.)
Для внешнего цикла rcgldr уже предложил вращать до / после для замены 32-битных половин. (При неудачном выборе медленная loop инструкция без веской причины.)
Но мы можем уменьшить это значение до 1 инструкции overhead помимо sub / jcc, который у вас обычно был бы . Если мы рассматриваем внешний счетчик как со знаком 32-бит и проверяем, чтобы он стал отрицательным, мы можем сделать эту проверку одновременно с воссозданием счетчика внутреннего цикла в ECX с тем же sub rcx , (Это означает, что начальное значение счетчика должно быть на 1 ниже, потому что мы фактически останавливаемся на -1 вместо 0.)
32-битный немедленный с расширенным знаком недостаточно велик, чтобы sub rcx, 1<<32, и (если вам не нужна эта константа для чего-то другого), если вы используете 2 регистра, вам гораздо лучше использовать отдельные регистры для отдельные счетчики. Но с 2 вычитаниями, или на самом деле add из -(2^31), мы можем обернуть низкие 32 почти полностью, вычитая 1 из верхней половины и оставляя счет для следующего внутреннего цикла в ECX.
inner_count equ 0x5678
outer_count equ 0x1234
global _start
_start:
xor eax, eax
xor edx, edx ; test counters to prove this loops the right number of times
mov rcx, ((outer_count-1)<<32) + inner_count
.outer:
.inner: ; do {
; ... inner loop body
inc rax ; instrumentation: inner++
dec rcx ; rcx--
test ecx,ecx
jnz .inner ; }while(ecx)
; ecx=0. rcx=outer count << 32
;... outer loop body
inc rdx ; instrumentation: outer++
add rcx, -1<<31 ; largest magnitude 32-bit immediate is INT_MIN, 0xFFFFFFFF8000000
sub rcx, (1<<31) - inner_count ; re-create the inner loop counter from 0 + INT_MIN
jge .outer
.end: ; set a breakpoint on _start.end and look at registers
mov eax, 231
syscall ; Linux sys_exit_group(edi=0)
Конечное состояние: rdx = 0x1234, rax = 0x6260060 = 0x1234 * 0x5678, поэтому эти циклы выполнялись правильное число раз.
В семействе Sandybridge sub / jge может слиться в одну инструкцию. Несмотря на это, я думаю, что у него худший размер кода (2x sub r64, imm32), а ror rcx,32 - инструкция с одним битом для семейства Sandybridge и AMD. (https://agner.org/optimize/). Если ваш внешний счетчик был в формате RAX, краткая форма кодирования без байта ModRM могла бы помочь.
Это работает для любого внутреннего счетчика без знака, от 1 до 2^32 - 1, и для любого внешнего счетчика со знаком, от 1 до 2^31 - 1.
Внутренний счет не может быть 0 = 2 ^ 32, потому что это потребует 2x add rcx, 0xFFFFFFFF80000000, чтобы обернуть все вокруг. С одной из инструкций, равной sub rcx,imm32, наибольшее положительное число (без установки старших битов), которое мы можем вычесть, составляет 0x7fffffff.
Это также может работать с jnc, если мы используем обертывание верхней половины в качестве условия выхода из цикла, позволяя полный диапазон 2 ^ 32-1 для верхнего счетчика.
30-битный счетчик внизу RCX, 34-битный счетчик вверху
Тест внутреннего цикла становится
dec rcx
test ecx, (1<<31)-1 ; test the low 30 bits for non-zero
jnz .inner
Преимущество здесь в том, что один sub imm32 может обернуть внутренний счетчик туда, где он нам нужен:
sub rcx, (1<<31) - inner_count ; outer-- and re-create the inner loop counter
jnc .outer
Мы все еще не можем использовать jnz, потому что повторное создание внутреннего счетчика одновременно означает, что весь регистр не будет равен нулю. Таким образом, мы должны разветвляться на это, становясь отрицательным или имея неподписанный перенос.