GCC内嵌汇编之语法详解

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GCC内嵌汇编之语法详解

2009-09-04 19:25

转自：http://blog.163.com/beijing_light/blog/static/25915969200711210279441/

今天看到内核的init部分，发现__asm__(......)这个宏不晓得啥意思，于是上网搜，结果就有了这篇文章。来自于sclarkca 发表于 2006-9-15 17:29:00-------------------------先拜谢了。
内嵌汇编语法如下：
       __asm__(汇编语句模板: 输出部分: 输入部分: 破坏描述部分)
共四个部分：汇编语句模板，输出部分，输入部分，破坏描述部分，各部分使用“:”格开，汇编语句模板必不可少，其他三部分可选，如果使用了后面的部分，而前面部分为空，也需要用“:”格开，相应部分内容为空。例如：
             __asm__ __volatile__("cli": : :"memory")

1、汇编语句模板
     汇编语句模板由汇编语句序列组成，语句之间使用“;”、“\n”或“\n\t”分开。指令中的操作数可以使用占位符引用C语言变量，操作数占位符最多10个，名称如下：%0，%1，…，%9。指令中使用占位符表示的操作数，总被视为long型（4个字节），但对其施加的操作根据指令可以是字或者字节，当把操作数当作字或者字节使用时，默认为低字或者低字节。对字节操作可以显式的指明是低字节还是次字节。方法是在%和序号之间插入一个字母，“b”代表低字节，“h”代表高字节，例如：%h1。

2、输出部分
     输出部分描述输出操作数，不同的操作数描述符之间用逗号格开，每个操作数描述符由限定字符串和C 语言变量组成。每个输出操作数的限定字符串必须包含“=”表示他是一个输出操作数。
例：
           __asm__ __volatile__("pushfl ; popl %0 ; cli":"=g" (x) )
描述符字符串表示对该变量的限制条件，这样GCC 就可以根据这些条件决定如何分配寄存器，如何产生必要的代码处理指令操作数与C表达式或C变量之间的联系。

3、输入部分
输入部分描述输入操作数，不同的操作数描述符之间使用逗号格开，每个操作数描述符由限定字符串和C语言表达式或者C语言变量组成。
例1 ：
             __asm__ __volatile__ ("lidt %0" : : "m" (real_mode_idt));
例二（bitops.h）：

Static __inline__ void __set_bit(int nr, volatile void * addr)
{
         __asm__(
                         "btsl %1,%0"
                         :"=m" (ADDR)
                         :"Ir" (nr));
}

后例功能是将(*addr)的第nr位设为1。第一个占位符%0与C 语言变量ADDR对应，第二个占位符%1与C语言变量nr对应。因此上面的汇编语句代码与下面的伪代码等价：btsl nr, ADDR，该指令的两个操作数不能全是内存变量，因此将nr的限定字符串指定为“Ir”，将nr 与立即数或者寄存器相关联，这样两个操作数中只有ADDR为内存变量。

4、限制字符
   4.1、限制字符列表
   限制字符有很多种，有些是与特定体系结构相关，此处仅列出常用的限定字符和i386中可能用到的一些常用的限定符。它们的作用是指示编译器如何处理其后的C语言变量与指令操作数之间的关系。

   分类             限定符                     描述
   通用寄存器       “a”               将输入变量放入eax
                                               这里有一个问题：假设eax已经被使用，那怎么办？
                                 其实很简单：因为GCC 知道eax 已经被使用，它在这段汇编代码
                                 的起始处插入一条语句pushl %eax，将eax 内容保存到堆栈，然
                                 后在这段代码结束处再增加一条语句popl %eax，恢复eax的内容
                   “b”               将输入变量放入ebx
                             “c”               将输入变量放入ecx
                             “d”                 将输入变量放入edx
                             “s”               将输入变量放入esi
                             “d”               将输入变量放入edi
                             “q”               将输入变量放入eax，ebx，ecx，edx中的一个
                   “r”               将输入变量放入通用寄存器，也就是eax，ebx，ecx，
                                         edx，esi，edi中的一个
                     “A”               把eax和edx合成一个64 位的寄存器(use long longs)

       内存             “m”             内存变量
                     “o”             操作数为内存变量，但是其寻址方式是偏移量类型，
                                       也即是基址寻址，或者是基址加变址寻址
                     “V”             操作数为内存变量，但寻址方式不是偏移量类型
                     “ ”             操作数为内存变量，但寻址方式为自动增量
                     “p”             操作数是一个合法的内存地址（指针）

     寄存器或内存     “g”             将输入变量放入eax，ebx，ecx，edx中的一个
                                       或者作为内存变量
                       “X”             操作数可以是任何类型

     立即数
                     “I”             0-31之间的立即数（用于32位移位指令）
                       “J”             0-63之间的立即数（用于64位移位指令）
                     “N”             0-255之间的立即数（用于out指令）
                     “i”             立即数  
                     “n”             立即数，有些系统不支持除字以外的立即数，
                                       这些系统应该使用“n”而不是“i”

     匹配             “ 0 ”，         表示用它限制的操作数与某个指定的操作数匹配，
                     “1” ...               也即该操作数就是指定的那个操作数，例如“0”
                       “9”             去描述“％1”操作数，那么“%1”引用的其实就
                                       是“%0”操作数，注意作为限定符字母的0－9 与
                                       指令中的“％0”－“％9”的区别，前者描述操作数，
                                       后者代表操作数。
                       &                     该输出操作数不能使用过和输入操作数相同的寄存器

     操作数类型         “=”           操作数在指令中是只写的（输出操作数）  
                       “+”           操作数在指令中是读写类型的（输入输出操作数）

     浮点数             “f”           浮点寄存器
                       “t”           第一个浮点寄存器
                       “u”           第二个浮点寄存器
                       “G”           标准的80387浮点常数
                       %                   该操作数可以和下一个操作数交换位置
                                       例如addl的两个操作数可以交换顺序
                                       （当然两个操作数都不能是立即数）
                       #                   部分注释，从该字符到其后的逗号之间所有字母被忽略
                       *                     表示如果选用寄存器，则其后的字母被忽略

5、破坏描述部分
   破坏描述符用于通知编译器我们使用了哪些寄存器或内存，由逗号格开的字符串组成，每个字符串描述一种情况，一般是寄存器名；除寄存器外还有“memory”。例如：“%eax”，“%ebx”，“memory”等。