¿Por qué GCC usa la multiplicación por un número extraño en la implementación de la división de enteros?
He estado leyendo sobrediv
ymul
operaciones de ensamblaje, y decidí verlos en acción escribiendo un programa simple en C:
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
int main()
{
size_t i = 9;
size_t j = i / 5;
printf("%zu\n",j);
return 0;
}
Y luego generar código de lenguaje ensamblador con:
gcc -S division.c -O0 -masm=intel
Pero mirando generadodivision.s
archivo, no contiene ninguna operación div! En cambio, hace algún tipo de magia negra con pequeños cambios y números mágicos. Aquí hay un fragmento de código que calculai/5
:
mov rax, QWORD PTR [rbp-16] ; Move i (=9) to RAX
movabs rdx, -3689348814741910323 ; Move some magic number to RDX (?)
mul rdx ; Multiply 9 by magic number
mov rax, rdx ; Take only the upper 64 bits of the result
shr rax, 2 ; Shift these bits 2 places to the right (?)
mov QWORD PTR [rbp-8], rax ; Magically, RAX contains 9/5=1 now,
; so we can assign it to j
¿Que está pasando aqui? ¿Por qué GCC no usa div en absoluto? ¿Cómo genera este número mágico y por qué funciona todo?