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x86オブジェクトファイルにあるこれらの一見役に立たないcallq命令は何のためのものですか?

コンパイル時に大量の情報があるため、コンパイラーが可能な限り最適化するようにしたい、テンプレートを多用するC++コードがいくつかあります。そのパフォーマンスを評価するために、生成されるオブジェクトファイルの逆アセンブリを確認することにしました。以下は、objdump -dCから取得したものの抜粋です。

0000000000000000 <bar<foo, 0u>::get(bool)>:
   0:   41 57                   Push   %r15
   2:   49 89 f7                mov    %rsi,%r15
   5:   41 56                   Push   %r14
   7:   41 55                   Push   %r13
   9:   41 54                   Push   %r12
   b:   55                      Push   %rbp
   c:   53                      Push   %rbx
   d:   48 81 ec 68 02 00 00    sub    $0x268,%rsp
  14:   48 89 7c 24 10          mov    %rdi,0x10(%rsp)
  19:   48 89 f7                mov    %rsi,%rdi
  1c:   89 54 24 1c             mov    %edx,0x1c(%rsp)
  20:   e8 00 00 00 00          callq  25 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x25>
  25:   84 c0                   test   %al,%al
  27:   0f 85 eb 00 00 00       jne    118 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x118>
  2d:   48 c7 44 24 08 00 00    movq   $0x0,0x8(%rsp)
  34:   00 00 
  36:   4c 89 ff                mov    %r15,%rdi
  39:   4d 8d b7 30 01 00 00    lea    0x130(%r15),%r14
  40:   e8 00 00 00 00          callq  45 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x45>
  45:   84 c0                   test   %al,%al
  47:   88 44 24 1b             mov    %al,0x1b(%rsp)
  4b:   0f 85 ef 00 00 00       jne    140 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x140>
  51:   80 7c 24 1c 00          cmpb   $0x0,0x1c(%rsp)
  56:   0f 85 24 03 00 00       jne    380 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x380>
  5c:   48 8b 44 24 10          mov    0x10(%rsp),%rax
  61:   c6 00 00                movb   $0x0,(%rax)
  64:   80 7c 24 1b 00          cmpb   $0x0,0x1b(%rsp)
  69:   75 25                   jne    90 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x90>
  6b:   48 8b 74 24 10          mov    0x10(%rsp),%rsi
  70:   4c 89 ff                mov    %r15,%rdi
  73:   e8 00 00 00 00          callq  78 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x78>
  78:   48 8b 44 24 10          mov    0x10(%rsp),%rax
  7d:   48 81 c4 68 02 00 00    add    $0x268,%rsp
  84:   5b                      pop    %rbx
  85:   5d                      pop    %rbp
  86:   41 5c                   pop    %r12
  88:   41 5d                   pop    %r13
  8a:   41 5e                   pop    %r14
  8c:   41 5f                   pop    %r15
  8e:   c3                      retq   
  8f:   90                      nop
  90:   4c 89 f7                mov    %r14,%rdi
  93:   e8 00 00 00 00          callq  98 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x98>
  98:   83 f8 04                cmp    $0x4,%eax
  9b:   74 f3                   je     90 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x90>
  9d:   85 c0                   test   %eax,%eax
  9f:   0f 85 e4 08 00 00       jne    989 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x989>
  a5:   49 83 87 b0 01 00 00    addq   $0x1,0x1b0(%r15)
  ac:   01 
  ad:   49 8d 9f 58 01 00 00    lea    0x158(%r15),%rbx
  b4:   48 89 df                mov    %rbx,%rdi
  b7:   e8 00 00 00 00          callq  bc <bar<foo, 0u>::get(bool)+0xbc>
  bc:   49 8d bf 80 01 00 00    lea    0x180(%r15),%rdi
  c3:   e8 00 00 00 00          callq  c8 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0xc8>
  c8:   48 89 df                mov    %rbx,%rdi
  cb:   e8 00 00 00 00          callq  d0 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0xd0>
  d0:   4c 89 f7                mov    %r14,%rdi
  d3:   e8 00 00 00 00          callq  d8 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0xd8>
  d8:   83 f8 04                cmp    $0x4,%eax

この特定の関数の逆アセンブルは続行されますが、私が気付いたのは、次のような比較的多数のcall命令です。

20:   e8 00 00 00 00          callq  25 <bar<foo, 0u>::get(bool)+0x25>

これらの命令は、常にオペコードe8 00 00 00 00を使用して、生成されたコード全体で頻繁に発生します。私が知る限り、これらの命令はノーオペレーションにすぎません。それらはすべて、次の命令にたどり着くようです。これは疑問を投げかけます、それでは、これらすべての命令が生成される正当な理由がありますか?

生成されたコードの命令キャッシュのフットプリントが心配なので、関数全体で5バイトを何度も無駄にするのは逆効果のようです。コンパイラが何らかのメモリアライメントなどを保持しようとしない限り、nopにとっては少し重いようです。もしそうなら、私は驚かないでしょう。

-O3 -fomit-frame-pointerを使用してg ++ 4.8.5を使用してコードをコンパイルしました。その価値については、clang3.7を使用した同様のコード生成を見ました。

15
Jason R

00 00 00 00内のe8 00 00 00 00(相対)ターゲットアドレスは、リンカによって入力されることを目的としています。コールが失敗するという意味ではありません。これは、まだリンクされていないオブジェクトファイルを逆アセンブルしていることを意味します。

また、次の命令の呼び出しは、それがリンクフェーズ後の最終結果である場合、スタックを変更するため、ノーオペレーションにはなりません(これがあなたの場合に起こっていることではないという特定のヒント)。

23
Pascal Cuoq