关于linux内嵌汇编语言，
内核之旅的第六讲：已经讲得很清楚了。
这里结合几个实例主要讲解几个需要留意的地方。
实例一：变量修饰符"+"
asm.c
|
#include <stdio.h>
unsigned long input = 0x12345678;
unsigned long output = 0x10000000;
int main(void)
{
asm volatile ("addl %1,%0 \n\t"
:"=r"(output)
:"r"(input));
printf("output:0x%x\n",output);
return 0;
}
|
编译、运行：
gcc -o asm asm.c -g
./asm
结果为:
output:0x2468acf0
怎么回事呢？我们的意图是让input+output,结果为0x22345678才对啊。
没关系，objdump分析一下：
objdump -j .text -S asm
我们只关心内嵌汇编语言的反汇编的结果：
|
asm volatile ("addl %1,%0 \n\t"
8048385: a1 ac 95 04 08 mov 0x80495ac,%eax
804838a: 01 c0 add %eax,%eax
804838c: a3 b0 95 04 08 mov %eax,0x80495b0
:"=r"(output)
:"r"(input));
|
很明显可以猜到，0x80495ac是input的地址，0x80495b0是output的地址，
那么反汇编的结果就是将input+input的结果送给output，
所以结果才为0x12345678+0x12345678 = 0x2468acf0;
原因是这样的，老版的gcc将操作符严格的分为输入和输出两种，分别放在输入和输出部分，
那么我们知道这个output是一个先读后写型操作数，也就是说，要先将output读出来，和input相加，然后再写回去，
所以output既属于输入部分也属于输出部分。那么问题的症结也就在此。我们在输入部分也加上output试试。
|
#include <stdio.h>
unsigned long input = 0x12345678;
unsigned long output = 0x10000000;
int main(void)
{
asm volatile ("addl %1,%0 \n\t"
:"=r"(output)
:"r"(input)，
"0"(output));//新添加上去的
printf("output:0x%x\n",output);
return 0;
}
|
编译、运行：
gcc -o asm asm.c -g
./asm
结果为:
output:0x22345678
反汇编：objdump -j .text -S asm
对应的汇编指令为；
|
asm volatile ("addl %1,%0 \n\t"
8048385: 8b 15 bc 95 04 08 mov 0x80495bc,%edx
804838b: a1 c0 95 04 08 mov 0x80495c0,%eax
8048390: 01 d0 add %edx,%eax
8048392: a3 c0 95 04 08 mov %eax,0x80495c0
:"=r"(output)
:"r"(input)),
"0"(output));
|
先将input(0x80495bc)送给edx,
然后再把output(0x80495c0)送给eax,
edx+eax->eax,
eax->output
其实有一个输出变量修饰符"+"，就是专门干这个事情的。
我们上面的例子中用的输出变量修饰符"="(这一句:"=r"(output)中的=号)只是表示这是一个输出操作数，
而"+"则表示这是一个先读后写型操作数。
所以将这里的=改为+，一样可以解决问题，读者可以自己尝试。
实例二：变量修饰符"&"
上个实例讲解了变量修饰符+,这个实例主要说明变量修饰符&。
先看两段代码：
|
asm volatile ("movl %1,%0 \n\t"
:"=r"(output)
:"r"(input));
|
|
asm volatile ("movl %1,%0 \n\t"
:"=&r"(output)
:"r"(input));
|
这两段代码主要的区别就在于这个&。
变量修饰符&表示：输出变量和输入变量不能共用同一个寄存器，这样据说可以避免很多麻烦。
反汇编这两段代码看看是不是这样：
|
asm volatile ("movl %1,%0 \n\t"
8048385: a1 ac 95 04 08 mov 0x80495ac,%eax
804838a: 89 c0 mov %eax,%eax
804838c: a3 b0 95 04 08 mov %eax,0x80495b0
:"=r"(output)
:"r"(input));
|
|
asm volatile ("movl %1,%0 \n\t"
8048385: a1 ac 95 04 08 mov 0x80495ac,%eax
804838a: 89 c2 mov %eax,%edx
804838c: 89 d0 mov %edx,%eax
804838e: a3 b0 95 04 08 mov %eax,0x80495b0
:"=&r"(output)
:"r"(input));
|
实例三： 破坏描述
什么是破坏描述呢？当我们用纯C编写代码时，寄存器的分配和使用是完全由编译器来控制的。
因为编译器对C语法和语义相当的了解，所以在编译器自己优化的时候，会协调好寄存器的使用。
但是当C中有内嵌的汇编语言时，寄存器也可以由程序员来使用和控制,所以就得有一种机制通知编译器
内嵌汇编都修改了哪些寄存器，编译器对这些寄存器再次使用可能会导致错误。这种机制就是破坏描述。
先看一段代码：
|
#include <stdio.h>
unsigned long input = 0x12345678;
unsigned long output,zero;
int main(void)
{
asm volatile ("movl $0,%%eax \n\t"
"movl %%eax,%1 \n\t"
"movl %2,%%eax \n\t"
"movl %%eax,%0 \n\t"
:"=m"(output),"=m"(zero)
:"r"(input));
printf("output:0x%x\t zero:0x%x\t\n",output,zero);
return 0;
}
|
这段代码想把zero置为0，然后再把input赋值给output。
那么结果是不是这样的呢？
编译、运行：
gcc -o asm asm.c -g
./asm
结果为：
output:0x0 zero:0x0
同样看看反汇编的结果吧：objdump -j .text -S asm
|
asm volatile ("movl $0,%%eax \n\t"
8048385: a1 bc 95 04 08 mov 0x80495bc,%eax
804838a: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
804838f: a3 c8 95 04 08 mov %eax,0x80495c8
8048394: 89 c0 mov %eax,%eax
8048396: a3 c4 95 04 08 mov %eax,0x80495c4
"movl %%eax,%1 \n\t"
"movl %2,%%eax \n\t"
"movl %%eax,%0 \n\t"
:"=m"(output),"=m"(zero)
:"r"(input));
|
先将input(0x80495bc)送给eax，
然后将eax清零
再将eax送给zero(x80495c8)
将eax送给output(0x80495c4)
这就是编译器在优化的时候造成的麻烦。
那么我们可以用破坏描述,告诉编译器eax已经使用，不能再对它进行更改了。代码修改如下：
|
#include <stdio.h>
unsigned long input = 0x12345678;
unsigned long output,zero;
int main(void)
{
asm volatile ("movl $0,%%eax \n\t"
"movl %%eax,%1 \n\t"
"movl %2,%%eax \n\t"
"movl %%eax,%0 \n\t"
:"=m"(output),"=m"(zero)
:"r"(input)
:"eax");//新加的破坏描述
printf("output:0x%x\t zero:0x%x\t\n",output,zero);
return 0;
}
|
结果为：./asm
output:0x12345678 zero:0x0
反汇编的结果为：objdump -j .text -S asm
|
asm volatile ("movl $0,%%eax \n\t"
8048385: 8b 15 bc 95 04 08 mov 0x80495bc,%edx
804838b: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
8048390: a3 c8 95 04 08 mov %eax,0x80495c8
8048395: 89 d0 mov %edx,%eax
8048397: a3 c4 95 04 08 mov %eax,0x80495c4
"movl %2,%%eax \n\t"
"movl %%eax,%0 \n\t"
:"=m"(output),"=m"(zero)
:"r"(input)
:"eax");
|
另外还有内存破坏描述："memory",同样的道理，这里就不再多举例了.
参考资料：《》人民邮电出版社 作者:华清远见嵌入式培训中心 河秦 王洪涛 2008-11-1 第一版
阅读(2661) | 评论(0) | 转发(0) |
