将 ASM 指令 RDRand 转换为 Win64

问题描述

我有这个函数（rdrand - 由 David Heffernan 编写），它可以在 32 位中正常工作，但在 64 位中失败：

function Tryrdrand(out Value: Cardinal): Boolean;
{$IF defined(cpu64BITS)}
asm .noframe
{$else}
asm
{$ifend}
  db   $0f
  db   $c7
  db   $f1
  jc   @success
  xor  eax,eax
  ret
@success:
  mov  [eax],ecx
  mov  eax,1
end;

函数的文档在这里：https://software.intel.com/en-us/articles/intel-digital-random-number-generator-drng-software-implementation-guide

特别是这样写：

本质上，开发人员使用单个操作数调用此指令： 将存储随机值的目标寄存器。笔记 这个寄存器必须是一个通用寄存器，并且大小 寄存器（16、32 或 64 位）将决定 返回随机值。

调用 rdrand 指令后，调用者必须检查 进位标志 (CF) 以确定随机值是否可用 rdrand 指令执行的时间。如表 3 所示，一个 值为 1 表示随机值可用并放入 调用中提供的目标寄存器。值为 0 表示随机值不可用。现在 目标寄存器也将作为一侧归零 这种情况的影响。

我对 ASM 的了解很低，我错过了什么？

我也不太明白这个指令：

  ...
  xor  eax,eax
  ret
  ...

它到底是做什么的？

解决方法

如果你想要一个执行完全相同的函数，那么我认为它看起来像这样：

function TryRdRand(out Value: Cardinal): Boolean;
asm
{$if defined(WIN64)}
  .noframe
  // rdrand eax
  db   $0f
  db   $c7
  db   $f0
  jnc  @fail
  mov  [rcx],eax
{$elseif defined(WIN32)}
  // rdrand ecx
  db   $0f
  db   $c7
  db   $f1
  jnc  @fail
  mov  [eax],ecx
{$else}
{$Message Fatal 'TryRdRand not implemented for this platform'}
{$endif}
  mov  eax,1
  ret
@fail:
  xor  eax,eax
end;

Peter Cordes 提出的在 asm 中实现重试循环的建议在我看来很明智。我不会尝试在这里实施，因为我认为这有点超出了您的问题范围。

此外，Peter 指出，在 x64 中，您可以读取带有 REX.W=1 前缀的 64 位随机值。看起来像这样：

function TryRdRand(out Value: NativeUInt): Boolean;
asm
{$if defined(WIN64)}
  .noframe
  // rdrand rax
  db   $48  // REX.W = 1
  db   $0f
  db   $c7
  db   $f0
  jnc  @fail
  mov  [rcx],rax
{$elseif defined(WIN32)}
  // rdrand ecx
  db   $0f
  db   $c7
  db   $f1
  jnc  @fail
  mov  [eax],eax
end;