检查SHL x86汇编指令是否溢出

Question

检查SHL x86汇编指令是否溢出

assemblyx86integer-overflow

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有没有一种简单的方法可以在执行完SHL EAX, CL指令后检查理论结果（EAX乘以（2的CL次方））是否适合EAX？这个问题是关于无符号整数的。

我希望有类似于在ADD指令中检查进位标志或在MUL指令中检查EDX的方法。

- Kolodez

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很遗憾，进位（carry）只对单个位移有用。如果计数是恒定的，您可以使用“test”来检查是否设置了任何高位。由于您提到了产生双宽度结果的“mul”，您还可以使用“shld”来实现类似的功能。 - undefined

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neg cl / shr reg,cl 与原始的 shl 一起使用，将保留原始 shl 移出的位。因此，如果 ZF=1，则表示没有溢出。(但是在第一次移位之前，您需要 mov edx, eax，或者使用BMI2 shlx 进行复制和移位)。或者像Jester所说的那样，使用SHLD将位移入一个清零的寄存器，例如 xor edx,edx / shld edx, eax, cl / 检查 ZF / shl eax, cl。在Intel上可能更快，因为 shld reg, reg, cl 只需 4 个微操作，而在AMD上，尤其是在Zen 3之前，可能需要更多。这只检查无符号溢出，而不是移出任何设置的位。 - undefined

如果你想要检查所有位移出的位与EAX的新MSB（有符号溢出）具有相同的值，那就不同了。 - undefined

这只检查无符号溢出，而不检查是否移出了任何已设置的位。@PeterCordes 我发现这行代码有点令人困惑。我现在理解它的意思是“这检查无符号溢出”和“这检查我们没有移出任何已设置的位”，但是这里的“不”连接词让我一开始读起来感到混乱。 - undefined

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@ecm: 你说得对，我应该避免使用笨拙的措辞。我的意思是它检查我们是否移除了任何已设置的位，这是我们用于检查无符号溢出的必要条件。（与有符号溢出相反，从小的负数的顶部移除已设置的位并不是一个问题，只要我们移除的所有位都相等。比如，如果dst + 1恰好有一个已设置的位呢？但这会忽略dst = 1但该位是有符号溢出的情况。） - undefined

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Nate Eldredge · Accepted Answer

你不能通过在指令之后进行检查来完成这个操作。它不会记录关于无符号溢出的信息，即是否有任何1位被移出。进位标志只包含最后一个被移出的位。

例如，如果EAX = 0xF0000000，CL = 7，那么SHL EAX, CL将使EAX = 0，进位标志清零。如果输入是EAX = 0x00000000，你将得到完全相同的体系结构结果，包括所有其他标志值。所以即使一个有溢出，另一个没有，事后也无法区分它们。

你可以在指令之前测试是否会溢出，通过检查EAX的前CL位是否为零。例如（未经测试）：

    MOV    EBX, 0x80000000
    SAR    EBX, CL    ; now top CL+1 bits of EBX are 1
    SHL    EBX, 1     ; now top CL bits of EBX are 1
    TEST   EBX, EAX   ; mask off all lower bits
    JNZ    will_overflow

一些其他可能的算法（也许更好）在评论中被提出，比如SHLD。

只是因为我碰巧在思考这个问题，这里有一个检查有符号溢出的方法，只有当前CL+1位的最高位不全相等时才会发生。

    MOV    EBX, 0x80000000
    SAR    EBX, CL      ; now top CL+1 bits of EBX are 1
    MOV    EDX, EAX     ; copy the input to be shifted
    AND    EDX, EBX     ; mask off all but top CL+1 bits
    JZ     no_overflow  ; top bits all 0
    CMP    EDX, EBX     
    JE     no_overflow  ; top bits all 1
    ; else handle overflow

对于一位移指令SHL EAX, 1，进位标志确切地指示无符号溢出是否发生。同时，溢出标志指示是否发生了有符号溢出。实际上，CF、OF、ZF、SF、PF这些标志的设置与数学上等效的ADD EAX, EAX完全相同。因此，如果您更注重节省空间而不是速度，那么您可以考虑使用循环，迭代CL次并在每次迭代中执行SHL EAX, 1，然后跟随JC overflow_occurred。