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等同指令问题？

atm2001 2002-02-10 10:36:50

最近我的组员经常问我类似下面的问题
“ENTER 8,0
与
PUSH EBP
MOV EBP,ESP
SUB ESP,8
是功能相同的指令，他们的执行速度为什么不同
还有

0040601A E807000000 call 00406026h
0040601F 34F4 xor al,F4
00406021 F0A4 lock movsb
00406023 288C085EB934AC sub [eax+ecx-53CB46A2],cl
0040602A 0200 add al,[eax]
与
0040601A E800000000 call 0040601F
0040601F 5E pop si
的功能也是相同，但前者的执行速度明显比后者快，为什么呢？”

在下虽然知道一些，但不是太了解（不能让我的组员满意），请教高手

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awinder 2002-02-14

Assembly/Compiler Coding Rule 39. (ML impact, M generality) Avoid using complex instructions (for example, enter, leave, or loop) that generally have more than four µops and require multiple cycles to decode. Use sequences of simple instructions instead.
从这条规则来看，enter属于复杂指令，并需要多条微指令和循环，故时间耗费长一些。因为详细的微指令结构Intel没有公开，也不可能详细研究了。
这是enter指令的执行次序：
PUSH EBP;
FRAME_PTR ←ESP;
IF LEVEL > 0
THEN
DO (LEVEL −1) times
EBP ←EBP −4;
PUSH Pointer(EBP); (* doubleword pointed to by EBP *)
OD;
PUSH FRAME_PTR;
FI;
EBP ←FRAME_PTR;
ESP ←ESP −STORAGE;
从enter指令的执行次序分析，由于需要嵌套使用，要判断level所以需要一个循环，故微指令要多一些。

至于第二个例子，第一种写法只不过在call和pop之间插入了其它指令，可能便于并发执行，具体原因还不清楚。

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atm2001 2002-02-14

wylpro兄弟：
第二个例子是病毒编程中常见的一段代码。。。。

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wylpro 2002-02-14

第一个例子中我没看过时钟表，但如果说 enter XX 更慢一些也是可能的，
你查一下周期表就知道了很多不常用的指令都消耗很多的周期，这是因为其它长用指令intel都做了优化(全部用硬连线）当然快，而CISC(复杂）指令都是要经过微代码转换控制等一系列过程（其实是转换成的微代码多）所以很慢，
另外，想说一下在汇编中没有什么直观或结构化的编程思想，唯一的规则就是没有规则，要想直观，用C 就行了，汇编本来就是机器相关的，不需要、直观。
至于第二个例子，我还没看懂是在做什么。
不过至于时钟周期计算，远比这复杂（想象不到的）根本不是只计算指令周期消耗就行的，比如说，同样一个 MOV byte ptr [xxxx],ax 如果这个地址(XXXX)是可缓存的肯定要快，而要访问内存就慢一些，如果是显存访问，周期差距可以上百倍。总之实际限制非常复杂，往往是根本想不到的地方限制了速度，不过好在一般编程人员不会涉及到这种分秒必争的地步。

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Chice_wxg 2002-02-13

第二个问题好象与奔腾流水线有关。

前者指令可以并发执行。

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snowingedge 2002-02-12

不过从enter指令中也可以看出一些CISC体系的设计思想:把复杂性从软件移到硬件。不过P4中，应该看不到这种指令了。

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snowingedge 2002-02-12

先看一下pop指令都作了些什么：

Operation
IF StackAddrSize ← 32
THEN
IF OperandSize ← 32
THEN
DEST ← SS:ESP; (* copy a doubleword *)
ESP ← ESP + 4;
ELSE (* OperandSize ← 16*)
DEST ← SS:ESP; (* copy a word *)
ESP ← ESP + 2;
FI;
ELSE (* StackAddrSize ← 16* )
IF OperandSize ← 16
THEN
DEST ← SS:SP; (* copy a word *)
SP ← SP + 2;
ELSE (* OperandSize ← 32 *)
DEST ← SS:SP; (* copy a doubleword *)
SP ← SP + 4;
FI;
FI;

再看看leave：

Operation
IF StackAddressSize ← 32
THEN
ESP ← EBP;
ELSE (* StackAddressSize ← 16*)
SP ← BP;
FI;
IF OperandSize ← 32
THEN
EBP ← Pop();
ELSE (* OperandSize ← 16*)
BP ← Pop();
FI;

可以看出来，leave指令本身还要再执行一个pop，我想这是不是leave比较慢的原因呢？（enter也类似）

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