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[25385] 2016-08-17_GCC内联汇编HOWTO

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-19
2016-08-17_GCC内联汇编HOWTO G C C   内 联 汇 编   H O W T O 原 创   译 者 ： c p o s t u r e   L i n u x 中 国   2 0 1 6 - 0 8 - 1 7 v 0 . 1 ,   0 1   M a r c h   2 0 0 3 . 本   H O W T O   文 档 将 讲 解   G C C   提 供 的 内 联 汇 编 特 性 的 用 途 和 用 法 。 对 于 阅 读 这 篇 文 章 ， 这 里 只 有 两 个 前 提 要 求 ， 很 明 显 ， 就 是   x 8 6   汇 编 语 言 和   C   语 言 的 基 本 认 识 。 1 .   简 介 简 介 1 . 1   版 权 许 可 版 权 许 可 C o p y r i g h t   ( C )   2 0 0 3   S a n d e e p   S . 本 文 档 自 由 共 享 ； 你 可 以 重 新 发 布 它 ， 并 且 / 或 者 在 遵 循 自 由 软 件 基 金 会 发 布 的   G N U   通 用 公 共 许 可 证 下 修 改 它 ； 也 可 以 是 该 许 可 证 的 版 本   2 或 者 （ 按 照 你 的 需 求 ） 更 晚 的 版 本 。 发 布 这 篇 文 档 是 希 望 它 能 够 帮 助 别 人 ， 但 是 没 有 任 何 担 保 ； 甚 至 不 包 括 可 售 性 和 适 用 于 任 何 特 定 目 的 的 担 保 。 关 于 更 详 细 的 信 息 ， 可 以 查 看 G N U   通 用 许 可 证 。 1 . 2   反 馈 校 正 反 馈 校 正 请 将 反 馈 和 批 评 一 起 提 交 给   S a n d e e p . S [ 1 ]   。 我 将 感 谢 任 何 一 个 指 出 本 文 档 中 错 误 和 不 准 确 之 处 的 人 ； 一 被 告 知 ， 我 会 马 上 改 正 它 们 。 1 . 3   致 谢 致 谢 我 对 提 供 如 此 棒 的 特 性 的   G N U   人 们 表 示 真 诚 的 感 谢 。 感 谢   M r . P r a m o d e   C   E   所 做 的 所 有 帮 助 。 感 谢 在   G o v t   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e   和   T r i c h u r   的 朋 友 们 的 精 神 支 持 和 合 作 ， 尤 其 是   N i s h a   K u r u r   和   S a k e e b   S   。   感 谢 在   G v o t   E n g i n e e r i n g   C o l l e g e   和   T r i c h u r   的 老 师 们 的 合 作 。 另 外 ， 感 谢   P h i l l i p   ,   B r e n n a n   U n d e r w o o d   和   c o l i n @ n y x . n e t [ 2 ]   ； 这 里 的 许 多 东 西 都 厚 颜 地 直 接 取 自 他 们 的 工 作 成 果 。 2 .   概 览 概 览
在 这 里 ， 我 们 将 学 习   G C C   内 联 汇 编 。 这 里 i n l i n e 内 联 表 示 的 是 什 么 呢 ？ 我 们 可 以 要 求 编 译 器 将 一 个 函 数 的 代 码 插 入 到 调 用 者 代 码 中 函 数 被 实 际 调 用 的 地 方 。 这 样 的 函 数 就 是 内 联 函 数 。 这 听 起 来 和 宏 差 不 多 ？ 这 两 者 确 实 有 相 似 之 处 。 内 联 函 数 的 优 点 是 什 么 呢 ？ 这 种 内 联 方 法 可 以 减 少 函 数 调 用 开 销 。 同 时 如 果 所 有 实 参 的 值 为 常 量 ， 它 们 的 已 知 值 可 以 在 编 译 期 允 许 简 化 ， 因 此 并 非 所 有 的 内 联 函 数 代 码 都 需 要 被 包 含 进 去 。 代 码 大 小 的 影 响 是 不 可 预 测 的 ， 这 取 决 于 特 定 的 情 况 。 为 了 声 明 一 个 内 联 函 数 ， 我 们 必 须 在 函 数 声 明 中 使 用     关 键 字 。 现 在 我 们 正 处 于 一 个 猜 测 内 联 汇 编 到 底 是 什 么 的 点 上 。 它 只 不 过 是 一 些 写 为 内 联 函 数 的 汇 编 程 序 。 在 系 统 编 程 上 ， 它 们 方 便 、 快 速 并 且 极 其 有 用 。 我 们 主 要 集 中 学 习 （ G C C ） 内 联 汇 编 函 数 的 基 本 格 式 和 用 法 。 为 了 声 明 内 联 汇 编 函 数 ， 我 们 使 用   关 键 词 。 内 联 汇 编 之 所 以 重 要 ， 主 要 是 因 为 它 可 以 操 作 并 且 使 其 输 出 通 过   C   变 量 显 示 出 来 。 正 是 因 为 此 能 力 ，   " a s m "   可 以 用 作 汇 编 指 令 和 包 含 它 的   C 程 序 之 间 的 接 口 。 3 .   G C C   汇 编 语 法 汇 编 语 法 L i n u x 上 的   G N U   C   编 译 器   G C C   ， 使 用   A T & T   /   U N I X   汇 编 语 法 。 在 这 里 ， 我 们 将 使 用   A T & T   语 法   进 行 汇 编 编 码 。 如 果 你 对   A T & T   语 法 不 熟 悉 的 话 ， 请 不 要 紧 张 ， 我 会 教 你 的 。 A T & T   语 法 和   I n t e l   语 法 的 差 别 很 大 。 我 会 给 出 主 要 的 区 别 。 1 .   源 操 作 数 和 目 的 操 作 数 顺 序 A T & T   语 法 的 操 作 数 方 向 和   I n t e l   语 法 的 刚 好 相 反 。 在 I n t e l   语 法 中 ， 第 一 操 作 数 为 目 的 操 作 数 ， 第 二 操 作 数 为 源 操 作 数 ， 然 而 在 A T & T   语 法 中 ， 第 一 操 作 数 为 源 操 作 数 ， 第 二 操 作 数 为 目 的 操 作 数 。 也 就 是 说 ， I n t e l   语 法 中 的     变 为   A T & T   语 法 中 的   。 2 .   寄 存 器 命 名 寄 存 器 名 称 有     前 缀 ， 即 如 果 必 须 使 用   ， 它 应 该 用 作   。 3 .   立 即 数 A T & T   立 即 数 以     为 前 缀 。 静 态   " C "   变 量 也 使 用     前 缀 。 在   I n t e l   语 法 中 ， 十 六 进 制 常 量 以   i n l i n e a s m O p - c o d e   d s t   s r c O p - c o d e   s r c   d s t % e a x % e a x $ $ h
  为 后 缀 ， 然 而   A T & T   不 使 用 这 种 语 法 ， 这 里 我 们 给 常 量 添 加 前 缀   。 所 以 ， 对 于 十 六 进 制 ， 我 们 首 先 看 到 一 个   ， 然 后 是   ， 最 后 才 是 常 量 。 4 .   操 作 数 大 小 在   A T & T   语 法 中 ， 存 储 器 操 作 数 的 大 小 取 决 于 操 作 码 名 字 的 最 后 一 个 字 符 。 操 作 码 后 缀   ’ b ’   、 ’ w ’ 、 ’ l ’   分 别 指 明 了 b y t e 字 节 （ 8 位 ） 、 w o r d 字 （ 1 6 位 ） 、 l o n g 长 型 （ 3 2 位 ） 存 储 器 引 用 。 I n t e l   语 法 通 过 给 存 储 器 操 作 数 添 加   、     和     前 缀 来 实 现 这 一 功 能 。 因 此 ， I n t e l 的     在   A T & T   语 法 中 为   。 5 .   存 储 器 操 作 数 在   I n t e l   语 法 中 ， 基 址 寄 存 器 包 含 在     和     中 ， 然 而 在   A T & T   中 ， 它 们 变 为     和   。 另 外 ， 在   I n t e l   语 法 中 ，   间 接 内 存 引 用 为 ， 在   A T & T 中 变 为   。 需 要 牢 记 的 一 点 是 ， 当 一 个 常 量 用 于   d i s p   或   s c a l e ， 不 能 添 加     前 缀 。 现 在 我 们 看 到 了   I n t e l   语 法 和   A T & T   语 法 之 间 的 一 些 主 要 差 别 。 我 仅 仅 写 了 它 们 差 别 的 一 部 分 而 已 。 关 于 更 完 整 的 信 息 ， 请 参 考   G N U   汇 编 文 档 。 现 在 为 了 更 好 地 理 解 ， 我 们 可 以 看 一 些 示 例 。 0 x $ 0 x b y t e   p t r w o r d   p t r d w o r d   p t r m o v   a l ,   b y t e   p t r   f o o m o v b   f o o ,   % a l [ ] ( ) s e c t i o n : [ b a s e   +   i n d e x * s c a l e   +   d i s p ] s e c t i o n : d i s p ( b a s e ,   i n d e x ,   s c a l e ) $ 1 .   + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + 2 .   |               I n t e l   C o d e                           |             A T & T   C o d e                                           | 3 .   + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + 4 .   |   m o v           e a x , 1                                 |     m o v l         $ 1 , % e a x                                       |      
4 .   基 本 内 联 基 本 内 联 基 本 内 联 汇 编 的 格 式 非 常 直 接 了 当 。 它 的 基 本 格 式 为 示 例 你 可 能 注 意 到 了 这 里 我 使 用 了     和   。 这 两 者 都 是 有 效 的 。 如 果 关 键 词     和 我 们 程 序 的 一 些 标 识 符 冲 突 了 ， 我 们 可 以 使 用   。 如 果 我 们 的 指 令 多 于 一 条 ， 我 们 可 以 每 个 一 行 ， 并 用 双 引 号 圈 起 ， 同 时 为 每 条 指 令 添 加   ’ n ’   和   ’ t ’   后 缀 。 这 是 因 为   g c c   将 每 一 条 当 作 字 符 串 发 送 给   a s （ G A S ） （ L C T T   译 注 ：   G A S   即   G N U   汇 编 器 ） ， 并 且 通 过 使 用 换 行 符 / 制 表 符 发 送 正 确 格 式 化 后 的 行 给 汇 编 器 。 示 例 5 .   |   m o v           e b x , 0 f f h                           |     m o v l         $ 0 x f f , % e b x                                 |       6 .   |   i n t           8 0 h                                     |     i n t           $ 0 x 8 0                                           |       7 .   |   m o v           e b x ,   e a x                           |     m o v l         % e a x ,   % e b x                                 | 8 .   |   m o v           e a x , [ e c x ]                         |     m o v l         ( % e c x ) , % e a x                               | 9 .   |   m o v           e a x , [ e b x + 3 ]                     |     m o v l         3 ( % e b x ) , % e a x                             |   1 0 .   |   m o v           e a x , [ e b x + 2 0 h ]                 |     m o v l         0 x 2 0 ( % e b x ) , % e a x                       | 1 1 .   |   a d d           e a x , [ e b x + e c x * 2 h ]           |     a d d l         ( % e b x , % e c x , 0 x 2 ) , % e a x             | 1 2 .   |   l e a           e a x , [ e b x + e c x ]                 |     l e a l         ( % e b x , % e c x ) , % e a x                     | 1 3 .   |   s u b           e a x , [ e b x + e c x * 4 h - 2 0 h ]   |     s u b l         - 0 x 2 0 ( % e b x , % e c x , 0 x 4 ) , % e a x   | 1 4 .   + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + a s m ( " 汇 编 代 码 " ) ; 1 .   a s m ( " m o v l   % e c x   % e a x " ) ;   / *   将   e c x   寄 存 器 的 内 容 移 至   e a x     * / 2 .   _ _ a s m _ _ ( " m o v b   % b h   ( % e a x ) " ) ;   / *   将   b h   的 一 个 字 节 数 据   移 至   e a x   寄 存 器 指 向 的 内 存   * / a s m _ _ a s m _ _ a s m _ _ a s m _ _ 1 .   _ _ a s m _ _   ( " m o v l   % e a x ,   % e b x n t " 2 .                     " m o v l   $ 5 6 ,   % e s i n t " 3 .                     " m o v l   % e c x ,   $ l a b e l ( % e d x , % e b x , $ 4 ) n t "
如 果 在 代 码 中 ， 我 们 涉 及 到 一 些 寄 存 器 （ 即 改 变 其 内 容 ） ， 但 在 没 有 恢 复 这 些 变 化 的 情 况 下 从 汇 编 中 返 回 ， 这 将 会 导 致 一 些 意 想 不 到 的 事 情 。 这 是 因 为   G C C   并 不 知 道 寄 存 器 内 容 的 变 化 ， 这 会 导 致 问 题 ， 特 别 是 当 编 译 器 做 了 某 些 优 化 。 在 没 有 告 知   G C C   的 情 况 下 ， 它 将 会 假 设 一 些 寄 存 器 存 储 了 一 些 值 — — 而 我 们 可 能 已 经 改 变 却 没 有 告 知   G C C — — 它 会 像 什 么 事 都 没 发 生 一 样 继 续 运 行 （ L C T T   译 注 ： 什 么 事 都 没 发 生 一 样 是 指 G C C 不 会 假 设 寄 存 器 装 入 的 值 是 有 效 的 ， 当 退 出 改 变 了 寄 存 器 值 的 内 联 汇 编 后 ， 寄 存 器 的 值 不 会 保 存 到 相 应 的 变 量 或 内 存 空 间 ） 。 我 们 所 可 以 做 的 是 使 用 那 些 没 有 副 作 用 的 指 令 ， 或 者 当 我 们 退 出 时 恢 复 这 些 寄 存 器 ， 要 不 就 等 着 程 序 崩 溃 吧 。 这 是 为 什 么 我 们 需 要 一 些 扩 展 功 能 ， 扩 展 汇 编 给 我 们 提 供 了 那 些 功 能 。 5 .   扩 展 汇 编 扩 展 汇 编 在 基 本 内 联 汇 编 中 ， 我 们 只 有 指 令 。 然 而 在 扩 展 汇 编 中 ， 我 们 可 以 同 时 指 定 操 作 数 。 它 允 许 我 们 指 定 输 入 寄 存 器 、 输 出 寄 存 器 以 及 修 饰 寄 存 器 列 表 。 G C C   不 强 制 用 户 必 须 指 定 使 用 的 寄 存 器 。 我 们 可 以 把 头 疼 的 事 留 给   G C C   ， 这 可 能 可 以 更 好 地 适 应   G C C   的 优 化 。 不 管 怎 么 说 ， 基 本 格 式 为 ： 汇 编 程 序 模 板 由 汇 编 指 令 组 成 。 每 一 个 操 作 数 由 一 个 操 作 数 约 束 字 符 串 所 描 述 ， 其 后 紧 接 一 个 括 弧 括 起 的   C   表 达 式 。 冒 号 用 于 将 汇 编 程 序 模 板 和 第 一 个 输 出 操 作 数 分 开 ， 另 一 个 （ 冒 号 ） 用 于 将 最 后 一 个 输 出 操 作 数 和 第 一 个 输 入 操 作 数 分 开 （ 如 果 存 在 的 话 ） 。 逗 号 用 于 分 离 每 一 个 组 内 的 操 作 数 。 总 操 作 数 的 数 目 限 制 在   1 0   个 ， 或 者 机 器 描 述 中 的 任 何 指 令 格 式 中 的 最 大 操 作 数 数 目 ， 以 较 大 者 为 准 。 如 果 没 有 输 出 操 作 数 但 存 在 输 入 操 作 数 ， 你 必 须 将 两 个 连 续 的 冒 号 放 置 于 输 出 操 作 数 原 本 会 放 置 的 地 方 周 围 。 示 例 ： 4 .                     " m o v b   % a h ,   ( % e b x ) " ) ; 1 .   a s m   (   汇 编 程 序 模 板   2 .           :   输 出 操 作 数                                       / *   可 选 的   * / 3 .           :   输 入 操 作 数                                     / *   可 选 的   * / 4 .           :   修 饰 寄 存 器 列 表                           / *   可 选 的   * / 5 .           ) ; 1 .   a s m   ( " c l d n t " 2 .             " r e p n t " 3 .             " s t o s l " 4 .             :   / *   无 输 出 寄 存 器   * / 5 .             :   " c "   ( c o u n t ) ,   " a "   ( f i l l _ v a l u e ) ,   " D "   ( d e s t ) 6 .             :   " % e c x " ,   " % e d i "   7 .             ) ;
现 在 来 看 看 这 段 代 码 是 干 什 么 的 ？ 以 上 的 内 联 汇 编 是 将     值 连 续     次 拷 贝 到 寄 存 器     所 指 位 置 （ L C T T   译 注 ： 每 执 行   s t o s l   一 次 ， 寄 存 器   e d i   的 值 会 递 增 或 递 减 ， 这 取 决 于 是 否 设 置 了   d i r e c t i o n   标 志 ， 因 此 以 上 代 码 实 则 初 始 化 一 个 内 存 块 ） 。   它 也 告 诉   g c c   寄 存 器     和     一 直 无 效 （ L C T T   译 注 ： 原 文 为   e a x   ， 但 代 码 修 饰 寄 存 器 列 表 中 为   e c x ， 因 此 这 可 能 为 作 者 的 纰 漏 。 ） 。 为 了 更 加 清 晰 地 说 明 ， 让 我 们 再 看 一 个 示 例 。 这 里 我 们 所 做 的 是 使 用 汇 编 指 令 使   ’ b ’   变 量 的 值 等 于   ’ a ’   变 量 的 值 。 一 些 有 意 思 的 地 方 是 ： " b "   为 输 出 操 作 数 ， 用   % 0   引 用 ， 并 且   " a "   为 输 入 操 作 数 ， 用   % 1   引 用 。 " r "   为 操 作 数 约 束 。 之 后 我 们 会 更 详 细 地 了 解 约 束 （ 字 符 串 ） 。 目 前 ， " r "   告 诉   G C C   可 以 使 用 任 一 寄 存 器 存 储 操 作 数 。 输 出 操 作 数 约 束 应 该 有 一 个 约 束 修 饰 符   " = "   。 这 修 饰 符 表 明 它 是 一 个 只 读 的 输 出 操 作 数 。 寄 存 器 名 字 以 两 个   %   为 前 缀 。 这 有 利 于   G C C   区 分 操 作 数 和 寄 存 器 。 操 作 数 以 一 个   %   为 前 缀 。 第 三 个 冒 号 之 后 的 修 饰 寄 存 器   % e a x   用 于 告 诉   G C C   % e a x   的 值 将 会 在   " a s m "   内 部 被 修 改 ， 所 以   G C C   将 不 会 使 用 此 寄 存 器 存 储 任 何 其 他 值 。 当   “ a s m ”   执 行 完 毕 ，   " b "   变 量 会 映 射 到 更 新 的 值 ， 因 为 它 被 指 定 为 输 出 操 作 数 。 换 句 话 说 ，   “ a s m ”   内   " b "   变 量 的 修 改 应 该 会 被 映 射 到   “ a s m ” 外 部 。 现 在 ， 我 们 可 以 更 详 细 地 看 看 每 一 个 域 。 5 . 1   汇 编 程 序 模 板 汇 编 程 序 模 板 汇 编 程 序 模 板 包 含 了 被 插 入 到   C   程 序 的 汇 编 指 令 集 。 其 格 式 为 ： 每 条 指 令 用 双 引 号 圈 起 ， 或 者 整 个 指 令 组 用 双 引 号 圈 起 。 同 时 每 条 指 令 应 以 分 界 符 结 尾 。 有 效 的 分 界 符 有 换 行 符 （ ） 和 分 号 （ f i l l _ v a l u e c o u n t e d i e c x e d i 1 .   i n t   a = 1 0 ,   b ; 2 .   a s m   ( " m o v l   % 1 ,   % % e a x ;   3 .               m o v l   % % e a x ,   % 0 ; " 4 .             : " = r " ( b )                 / *   输 出   * / 5 .             : " r " ( a )                   / *   输 入   * / 6 .             : " % e a x "                   / *   修 饰 寄 存 器   * / 7 .             ) ;               n ;
） 。   可 以 紧 随 一 个 制 表 符 （ ） 。 我 们 应 该 都 明 白 使 用 换 行 符 或 制 表 符 的 原 因 了 吧 （ L C T T   译 注 ： 就 是 为 了 排 版 和 分 隔 ） ？ 和   C   表 达 式 对 应 的 操 作 数 使 用   % 0 、 % 1   . . .   等 等 表 示 。 5 . 2   操 作 数 操 作 数 C   表 达 式 用 作   “ a s m ”   内 的 汇 编 指 令 操 作 数 。 每 个 操 作 数 前 面 是 以 双 引 号 圈 起 的 操 作 数 约 束 。 对 于 输 出 操 作 数 ， 在 引 号 内 还 有 一 个 约 束 修 饰 符 ， 其 后 紧 随 一 个 用 于 表 示 操 作 数 的   C   表 达 式 。 即 ， “ 操 作 数 约 束 ” （ C   表 达 式 ） 是 一 个 通 用 格 式 。 对 于 输 出 操 作 数 ， 还 有 一 个 额 外 的 修 饰 符 。 约 束 字 符 串 主 要 用 于 决 定 操 作 数 的 寻 址 方 式 ， 同 时 也 用 于 指 定 使 用 的 寄 存 器 。 如 果 我 们 使 用 的 操 作 数 多 于 一 个 ， 那 么 每 一 个 操 作 数 用 逗 号 隔 开 。 在 汇 编 程 序 模 板 中 ， 每 个 操 作 数 用 数 字 引 用 。 编 号 方 式 如 下 。 如 果 总 共 有   n   个 操 作 数 （ 包 括 输 入 和 输 出 操 作 数 ） ， 那 么 第 一 个 输 出 操 作 数 编 号 为   0   ， 逐 项 递 增 ， 并 且 最 后 一 个 输 入 操 作 数 编 号 为   n   -   1   。 操 作 数 的 最 大 数 目 在 前 一 节 我 们 讲 过 。 输 出 操 作 数 表 达 式 必 须 为 左 值 。 输 入 操 作 数 的 要 求 不 像 这 样 严 格 。 它 们 可 以 为 表 达 式 。 扩 展 汇 编 特 性 常 常 用 于 编 译 器 所 不 知 道 的 机 器 指 令   ; - ) 。 如 果 输 出 表 达 式 无 法 直 接 寻 址 （ 即 ， 它 是 一 个 位 域 ） ， 我 们 的 约 束 字 符 串 必 须 给 定 一 个 寄 存 器 。 在 这 种 情 况 下 ， G C C   将 会 使 用 该 寄 存 器 作 为 汇 编 的 输 出 ， 然 后 存 储 该 寄 存 器 的 内 容 到 输 出 。 正 如 前 面 所 陈 述 的 一 样 ， 普 通 的 输 出 操 作 数 必 须 为 只 写 的 ；   G C C   将 会 假 设 指 令 前 的 操 作 数 值 是 死 的 ， 并 且 不 需 要 被 （ 提 前 ） 生 成 。 扩 展 汇 编 也 支 持 输 入 - 输 出 或 者 读 - 写 操 作 数 。 所 以 现 在 我 们 来 关 注 一 些 示 例 。 我 们 想 要 求 一 个 数 的 5 次 方 结 果 。 为 了 计 算 该 值 ， 我 们 使 用     指 令 。 这 里 我 们 的 输 入 为   x 。 我 们 不 指 定 使 用 的 寄 存 器 。   G C C   将 会 选 择 一 些 输 入 寄 存 器 ， 一 个 输 出 寄 存 器 ， 来 做 我 们 预 期 的 工 作 。 如 果 我 们 想 要 输 入 和 输 出 放 在 同 一 个 寄 存 器 里 ， 我 们 也 可 以 要 求   G C C   这 样 做 。 这 里 我 们 使 用 那 些 读 - 写 操 作 数 类 型 。 这 里 我 们 通 过 指 定 合 适 的 约 束 来 实 现 它 。 ; n t l e a 1 .   a s m   ( " l e a l   ( % 1 , % 1 , 4 ) ,   % 0 " 2 .             :   " = r "   ( f i v e _ t i m e s _ x ) 3 .             :   " r "   ( x )   4 .             ) ; 1 .   a s m   ( " l e a l   ( % 0 , % 0 , 4 ) ,   % 0 " 2 .             :   " = r "   ( f i v e _ t i m e s _ x ) 3 .             :   " 0 "   ( x )   4 .             ) ;
现 在 输 出 和 输 出 操 作 数 位 于 同 一 个 寄 存 器 。 但 是 我 们 无 法 得 知 是 哪 一 个 寄 存 器 。 现 在 假 如 我 们 也 想 要 指 定 操 作 数 所 在 的 寄 存 器 ， 这 里 有 一 种 方 法 。 在 以 上 三 个 示 例 中 ， 我 们 并 没 有 在 修 饰 寄 存 器 列 表 里 添 加 任 何 寄 存 器 ， 为 什 么 ？ 在 头 两 个 示 例 ，   G C C   决 定 了 寄 存 器 并 且 它 知 道 发 生 了 什 么 改 变 。 在 最 后 一 个 示 例 ， 我 们 不 必 将   ' e c x '   添 加 到 修 饰 寄 存 器 列 表 （ L C T T   译 注 ：   原 文 修 饰 寄 存 器 列 表 这 个 单 词 拼 写 有 错 ， 这 里 已 修 正 ） ， g c c   知 道 它 表 示   x 。 因 此 ， 因 为 它 可 以 知 道     的 值 ， 它 就 不 被 当 作 修 饰 的 （ 寄 存 器 ） 了 。 5 . 3   修 饰 寄 存 器 列 表 修 饰 寄 存 器 列 表 一 些 指 令 会 破 坏 一 些 硬 件 寄 存 器 内 容 。 我 们 不 得 不 在 修 饰 寄 存 器 中 列 出 这 些 寄 存 器 ， 即 汇 编 函 数 内 第 三 个   ’ : ’   之 后 的 域 。 这 可 以 通 知   g c c   我 们 将 会 自 己 使 用 和 修 改 这 些 寄 存 器 ， 这 样   g c c   就 不 会 假 设 存 入 这 些 寄 存 器 的 值 是 有 效 的 。 我 们 不 用 在 这 个 列 表 里 列 出 输 入 、 输 出 寄 存 器 。 因 为   g c c   知 道   “ a s m ”   使 用 了 它 们 （ 因 为 它 们 被 显 式 地 指 定 为 约 束 了 ） 。 如 果 指 令 隐 式 或 显 式 地 使 用 了 任 何 其 他 寄 存 器 ， （ 并 且 寄 存 器 没 有 出 现 在 输 出 或 者 输 出 约 束 列 表 里 ） ， 那 么 就 需 要 在 修 饰 寄 存 器 列 表 中 指 定 这 些 寄 存 器 。 如 果 我 们 的 指 令 可 以 修 改 条 件 码 寄 存 器 （ c c ） ， 我 们 必 须 将   " c c "   添 加 进 修 饰 寄 存 器 列 表 。 如 果 我 们 的 指 令 以 不 可 预 测 的 方 式 修 改 了 内 存 ， 那 么 需 要 将   " m e m o r y "   添 加 进 修 饰 寄 存 器 列 表 。 这 可 以 使   G C C   不 会 在 汇 编 指 令 间 保 持 缓 存 于 寄 存 器 的 内 存 值 。 如 果 被 影 响 的 内 存 不 在 汇 编 的 输 入 或 输 出 列 表 中 ， 我 们 也 必 须 添 加   v o l a t i l e   关 键 词 。 我 们 可 以 按 我 们 的 需 求 多 次 读 写 修 饰 寄 存 器 。 参 考 一 下 模 板 内 的 多 指 令 示 例 ； 它 假 设 子 例 程   _ f o o   接 受 寄 存 器     和   里 的 参 数 。 4 .             ) ; 1 .   a s m   ( " l e a l   ( % % e c x , % % e c x , 4 ) ,   % % e c x " 2 .             :   " = c "   ( x ) 3 .             :   " c "   ( x )   4 .             ) ; e c x e a x e c x 1 .   a s m   ( " m o v l   % 0 , % % e a x ; 2 .               m o v l   % 1 , % % e c x ; 3 .               c a l l   _ f o o " 4 .             :   / *   n o   o u t p u t s   * / 5 .             :   " g "   ( f r o m ) ,   " g "   ( t o ) 6 .             :   " e a x " ,   " e c x "
5 . 4   V o l a t i l e   . . . ? 如 果 你 熟 悉 内 核 源 码 或 者 类 似 漂 亮 的 代 码 ， 你 一 定 见 过 许 多 声 明 为     或 者   的 函 数 ， 其 跟 着 一 个     或 者   。 我 之 前 提 到 过 关 键 词     和   。 那 么 什 么 是     呢 ？ 如 果 我 们 的 汇 编 语 句 必 须 在 我 们 放 置 它 的 地 方 执 行 （ 例 如 ， 不 能 为 了 优 化 而 被 移 出 循 环 语 句 ） ， 将 关 键 词     放 置 在   a s m   后 面 、 ( ) 的 前 面 。 以 防 止 它 被 移 动 、 删 除 或 者 其 他 操 作 ， 我 们 将 其 声 明 为   如 果 担 心 发 生 冲 突 ， 请 使 用   。 如 果 我 们 的 汇 编 只 是 用 于 一 些 计 算 并 且 没 有 任 何 副 作 用 ， 不 使 用     关 键 词 会 更 好 。 不 使 用     可 以 帮 助   g c c   优 化 代 码 并 使 代 码 更 漂 亮 。 在 “ 一 些 实 用 的 诀 窍 ” 一 节 中 ， 我 提 供 了 多 个 内 联 汇 编 函 数 的 例 子 。 那 里 我 们 可 以 了 解 到 修 饰 寄 存 器 列 表 的 细 节 。 6 .   更 多 关 于 约 束 更 多 关 于 约 束 到 这 个 时 候 ， 你 可 能 已 经 了 解 到 约 束 和 内 联 汇 编 有 很 大 的 关 联 。 但 我 们 对 约 束 讲 的 还 不 多 。 约 束 用 于 表 明 一 个 操 作 数 是 否 可 以 位 于 寄 存 器 和 位 于 哪 种 寄 存 器 ； 操 作 数 是 否 可 以 为 一 个 内 存 引 用 和 哪 种 地 址 ； 操 作 数 是 否 可 以 为 一 个 立 即 数 和 它 可 能 的 取 值 范 围 （ 即 值 的 范 围 ） ， 等 等 。 6 . 1   常 用 约 束 常 用 约 束 在 许 多 约 束 中 ， 只 有 小 部 分 是 常 用 的 。 我 们 来 看 看 这 些 约 束 。 1 .   寄 存 器 操 作 数 约 束 （ 寄 存 器 操 作 数 约 束 （ r ） ） 当 使 用 这 种 约 束 指 定 操 作 数 时 ， 它 们 存 储 在 通 用 寄 存 器 （ G P R ） 中 。 请 看 下 面 示 例 ： 7 .             ) ; v o l a t i l e _ _ v o l a t i l e _ _ a s m _ _ a s m _ _ a s m _ _ a s m _ _ v o l a t i l e v o l a t i l e a s m   v o l a t i l e   (   . . .   :   . . .   :   . . .   :   . . . ) ; _ _ v o l a t i l e _ _ v o l a t i l e v o l a t i l e a s m   ( " m o v l   % % e a x ,   % 0 n "   : " = r " ( m y v a l ) ) ;
这 里 ， 变 量   m y v a l   保 存 在 寄 存 器 中 ， 寄 存 器   e a x   的 值 被 复 制 到 该 寄 存 器 中 ， 并 且   m y v a l   的 值 从 寄 存 器 更 新 到 了 内 存 。 当 指 定   " r "   约 束 时 ，   g c c   可 以 将 变 量 保 存 在 任 何 可 用 的   G P R   中 。 要 指 定 寄 存 器 ， 你 必 须 使 用 特 定 寄 存 器 约 束 直 接 地 指 定 寄 存 器 的 名 字 。 它 们 为 ：   + - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +   |   r   |         R e g i s t e r ( s )           |   + - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +   |   a   |       % e a x ,   % a x ,   % a l       |   |   b   |       % e b x ,   % b x ,   % b l       |   |   c   |       % e c x ,   % c x ,   % c l       |   |   d   |       % e d x ,   % d x ,   % d l       |   |   S   |       % e s i ,   % s i                 |   |   D   |       % e d i ,   % d i                 |   + - - - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + 2 .   内 存 操 作 数 约 束 （ 内 存 操 作 数 约 束 （ m ） ） 当 操 作 数 位 于 内 存 时 ， 任 何 对 它 们 的 操 作 将 直 接 发 生 在 内 存 位 置 ， 这 与 寄 存 器 约 束 相 反 ， 后 者 首 先 将 值 存 储 在 要 修 改 的 寄 存 器 中 ， 然 后 将 它 写 回 到 内 存 位 置 。 但 寄 存 器 约 束 通 常 用 于 一 个 指 令 必 须 使 用 它 们 或 者 它 们 可 以 大 大 提 高 处 理 速 度 的 地 方 。 当 需 要 在   “ a s m ” 内 更 新 一 个   C   变 量 ， 而 又 不 想 使 用 寄 存 器 去 保 存 它 的 值 ， 使 用 内 存 最 为 有 效 。 例 如 ， I D T R   寄 存 器 的 值 存 储 于 内 存 位 置   l o c   处 ： 3 .   匹 配 （ 数 字 ） 约 束 匹 配 （ 数 字 ） 约 束 在 某 些 情 况 下 ， 一 个 变 量 可 能 既 充 当 输 入 操 作 数 ， 也 充 当 输 出 操 作 数 。 可 以 通 过 使 用 匹 配 约 束 在   " a s m "   中 指 定 这 种 情 况 。 在 操 作 数 那 一 节 中 ， 我 们 也 看 到 了 一 些 类 似 的 示 例 。 在 这 个 匹 配 约 束 的 示 例 中 ， 寄 存 器   " % e a x "   既 用 作 输 入 变 量 ， 也 用 作 输 出 变 量 。   v a r   输 入 被 读 进   % e a x ， 并 且 等 递 增 后 更 新 的   % e a x   再 次 被 存 储 进   v a r 。 这 里 的   " 0 "   用 于 指 定 与 第   0   个 输 出 变 量 相 同 的 约 束 。 也 就 是 ， 它 指 定   v a r   输 出 实 例 应 只 被 存 储 在   " % e a x "   中 。 该 约 束 可 用 于 ： 使 用 匹 配 约 束 最 重 要 的 意 义 在 于 它 们 可 以 有 效 地 使 用 可 用 寄 存 器 。 在 输 入 从 变 量 读 取 或 变 量 修 改 后 且 修 改 被 写 回 同 一 变 量 的 情 况 在 不 需 要 将 输 入 操 作 数 实 例 和 输 出 操 作 数 实 例 分 开 的 情 况 其 他 一 些 约 束 ： 1 .   " m "   :   允 许 一 个 内 存 操 作 数 ， 可 以 使 用 机 器 普 遍 支 持 的 任 一 种 地 址 。 2 .   " o "   :   允 许 一 个 内 存 操 作 数 ， 但 只 有 当 地 址 是 可 偏 移 的 。 即 ， 该 地 址 加 上 一 个 小 的 偏 移 量 可 以 得 到 一 个 有 效 地 址 。 3 .   " V "   :   一 个 不 允 许 偏 移 的 内 存 操 作 数 。 换 言 之 ， 任 何 适 合   " m "   约 束 而 不 适 合   " o "   约 束 的 操 作 数 。 4 .   " i "   :   允 许 一 个 （ 带 有 常 量 ） 的 立 即 整 形 操 作 数 。 这 包 括 其 值 仅 在 汇 编 时 期 知 道 的 符 号 常 量 。 5 .   " n "   :   允 许 一 个 带 有 已 知 数 字 的 立 即 整 形 操 作 数 。 许 多 系 统 不 支 持 汇 编 时 期 的 常 量 ， 因 为 操 作 数 少 于 一 个 字 宽 。 对 于 此 种 操 作 数 ， 约 束 应 该 使 用   ' n '   而 不 是 ' i ' 。 6 .   " g "   :   允 许 任 一 寄 存 器 、 内 存 或 者 立 即 整 形 操 作 数 ， 不 包 括 通 用 寄 存 器 之 外 的 寄 存 器 。 以 下 约 束 为   x 8 6   特 有 。 1 .   " r "   :   寄 存 器 操 作 数 约 束 ， 查 看 上 面 给 定 的 表 格 。 2 .   " q "   :   寄 存 器   a 、 b 、 c   或 者   d 。 a s m   ( " m o v l   % % e a x ,   % 0 n "   : " = r " ( m y v a l ) ) ; a s m ( " s i d t   % 0 n "   :   : " m " ( l o c ) ) ; a s m   ( " i n c l   % 0 "   : " = a " ( v a r ) : " 0 " ( v a r ) ) ;
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