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我正在解决一本名为“计算机系统”的书中的问题。这是我正在努力解决的问题。


问题:以下代码计算两个 64 位有符号值 x 和 y 的 128 位乘积,并将结果存储在内存中:

1   typedef __int128 int128_t;
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3   void store_prod(int128_t *dest, int64_t x, int64_t y){
4       *dest = x * (int128_t) y;
5   }

Gcc 生成以下实现计算的汇编代码:

1   store_prod:
2     movq    %rdx, %rax
3     cqto
4     movq    %rsi, %rcx
5     sarq    $63, %rcx
6     imulq   %rax, %rcx
7     imulq   %rsi, %rdx
8     addq    %rdx, %rcx
9     mulq    %rsi
10    addq    %rcx, %rdx
11    movq    %rax, (%rdi)
12    movq    %rdx, 8(%rdi)
13    ret

此代码对在 64 位机器上实现 128 位算术所需的多精度算术使用三次乘法。描述用于计算产品的算法,并注释汇编代码以显示它如何实现您的算法。


我试图注释每个汇编代码。但是我完全迷失了第四条指令。我了解每个汇编代码是如何工作的,但是在将它们组合在一起的过程中我迷失了。

1   store_prod:
2     movq    %rdx, %rax       // copy y to rax
3     cqto                     // sign-extend to upper 8 bytes of rax
4     movq    %rsi, %rcx       // copy x to rcx
5     sarq    $63, %rcx        // right arithmetic shift 63 times (why..?)
6     imulq   %rax, %rcx       // multiply rcx by rax (why..?)
7     imulq   %rsi, %rdx       // multiply rdx by x (why..?)
8     addq    %rdx, %rcx       // add rdx to rcx (why..?)
9     mulq    %rsi             // multiply by x [rax = x*y]
10    addq    %rcx, %rdx       // add rcx to xy (why..?)
11    movq    %rax, (%rdi)     // store rax at dest
12    movq    %rdx, 8(%rdi)    // store rdx at dest+8
13    ret                      //

对不起我的英语不好,我希望你明白我在说什么。

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