xchg 如何在英特尔汇编语言中工作

Question

有人可以解释一下 xchg 在这段代码中是如何工作的吗？鉴于 arrayD 是一个 1,2,3 的 DWORD 数组。

mov eax, arrayD ; eax=1
xchg eax, [arrayD+4]; eax=2 arrayD=2,1,3

为什么 xchg 之后的数组不是 1,1,3？

Answer 1

xchg作品像英特尔的文件说。

我认为第二行的评论是错误的。 应该是eax=2，arrayD = 1,1,3。 所以你是对的，你应该给你的导师发电子邮件，说你认为你发现了一个错误，除非你在笔记中遗漏了一些东西。

xchg只存储一个元素，它不能神奇地及时回溯知道 eax 中的值来自哪里并用一条xchg指令交换两个内存位置。

在一条指令中交换1,2到的唯一方法2,1是 64 位旋转，例如rol qword ptr [arrayD], 32（仅限 x86-64）。

顺便说一句，xchg如果您关心性能，请不要与内存操作数一起使用。它有一个隐式lock前缀，所以它是一个完整的内存屏障，在 Haswell/Skylake ( http://agner.org/optimize/ )上需要大约 20 个 CPU 周期。当然，多个指令可以同时运行，但是xchg mem,reg是 8 个 uop，而单独加载 + 存储总共有 2 个指令。 xchg不会停止管道，但内存屏障会造成很大伤害，而且 CPU 需要做很多工作才能使其成为原子。

有关的：

• 交换 8086 汇编语言中的 2 个寄存器（16 位） （如何有效地将寄存器与内存交换）。 xchg如果您需要原子性，或者您关心代码大小而不是速度，则仅对这种情况有用。
• num++ 可以是“int num”的原子吗？
• 为什么 XCHG reg, reg 是现代英特尔架构上的 3 微操作指令？（对于 reg，reg 版本）