我已经对程序集进行了一些尝试（具体来说是：AT&T，x86-64）。
我的数据节如下所示：
.section .data
num: .short 0b1111111111111111 #16 ones, so the maximum unsigned short value
junk: .quad 0x5555555555555555在%rax中，我有一个扩展为零的16位值，它与num的值的乘积可以保证最多为32位。我想做一些沿着的事情：imulw (num), %eax
换句话说就是：抓住机会（短）在num中，将其乘以**%ax中的值，然后得到结果-这可能需要多达32位，大小为%eax**-然后，实际上，将其存储在%eax中......我希望使用单个命令完成此操作，而不需要在中间寄存器中存储任何内容。为了将%eax作为我的目标寄存器，我必须使用imull，但是n只是一个短整型，这意味着如果我这样做，我将从内存中获取太多字节（特别是，我将在适当命名的“junk”标签后面获取一些0x 55字节）。
使用mul或imul的单操作数版本也是不可能的，因为我需要%rax的最终结果。
有没有什么方法可以实现上述目标？
**TL;DR：**是否有一条指令可以将存储在内存中的2字节乘以2字节寄存器，并将结果存储在4字节寄存器中，而不是将其截断？
1条答案
按热度按时间5fjcxozz1#
几乎所有x86指令都要求操作数大小相同，
movzx/movsx（AT&Tmovsbl/movswl等）、SIMD广播以及某些其他特殊情况除外。x86-64的操作码位已经很拥挤了，没有足够的操作码位来给予每个指令零扩展或符号扩展一个更窄的8位或16位源代码的能力。加上另一个比特来表示源很窄。（或者是一些指令的第二个操作码，以允许窄源格式。）8086使用了大部分的编码空间（可能是1字节操作码），只留下了一小部分空间供将来以简单/合理的方式扩展。
乘法的特殊之处仅在于它提供了一种扩展形式，但当乘积可以放入一个寄存器时，通常并不需要这种扩展形式。正如你所说，
mulw num(%rip)会执行DX:AX = AX*num，它具有一个假依赖，写入RDX的低16位，而保留高位不做修改。这也忽略了EAX源代码的高16位，因此它是不等价的。你需要
shl $16, %edx/mov %ax, %dx这样的代码来得到EDX中的一个32位值，通过SHL写32位EDX来零扩展到RDX（RAX的高位字节仍然保存着原始的垃圾，所以or %eax, %edx或or %edx, %eax是不正确的）。如果你真的想避免零扩展加载，你需要为
num预留更多的内存，在你想使用的值的部分之后保留2个零字节。注意，紧接着16位存储的32位加载将有额外的延迟a store-forwarding stall。但是如果窄存储有时间提交到缓存，就没有损失。@fuz指出了一个有趣的事实，即传统的x87浮点可以使用窄整数源操作数，如
fimuls num(%rip)来执行%st(0) *= int16_to_longdouble(num)（s用于short不同于通常的w用于word。fimull使用32位整数源，即使使用x86-64，也没有采用64位整数源的形式。https://www.felixcloutier.com/x86/fmul:fmulp:fimul因此，您必须使用fildq/fmulp）