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gcc中的内嵌汇编语言 作者：欧阳光 ouyangguang@263.net 初次接触到ATT格式的汇编代码,看着那一堆莫名其妙的怪符号,真是有点痛不欲生的感觉,只好慢慢地去啃gcc文档,在似懂非懂的状态下过了一段时间。后来又在网上找到了灵溪写的《gcc中的内嵌汇编语言》一文,读后自感大有裨益。几个月下来，接触的源代码多了以后,慢慢有了一些经验。为了使初次接触ATT格式的汇编代码的同志不至于遭受我这样的痛苦,就整理出该文来和大家共享.如有错误之处,欢迎大家指正,共同提高. 本文主要以举例的方式对gcc中的内嵌汇编语言进行进一步的解释。 一、gcc对内嵌汇编语言的处理方式 gcc在编译内嵌汇编语言时,采取的步骤如下 1.变量输入: 根据限定符的内容将输入操作数放入合适的寄存器,如果限定符指定为立即数(I)或内存变量(m),则该步被省略,如果限定符没有具体指定输入操作数的类型(如常用的g),gcc会视需要决定是否将该操作数输入到某个寄存器.这样每个占位符都与某个寄存器,内存变量,或立即数形成了一一对应的关系.这就是对第二个冒号后内容的解释.如::a(foo),I(100),m(bar)表示%0对应eax寄存器,%1对应100,%2对应内存变量bar. 2.生成代码: 然后根据这种一一对应的关系(还应包括输出操作符),用这些寄存器,内存变量,或立即数来取代汇编代码中的占位符(则有点像宏操作),注意,则一步骤并不检查由这种取代操作所生成的汇编代码是否合法,例如,如果有这样一条指令asm(movl%0,%1::m(foo),m(bar));如果你用gcc -c -S选项编译该源文件,那么在生成的汇编文件中,你将会看到生成了movl foo,bar这样一条指令,这显然是错误的.这个错误在稍后的编译检查中会被发现. 3.变量输出: 按照输出限定符的指定将寄存器的内容输出到某个内存变量中,如果输出操作数的限定符指定为内存变量(m),则该步骤被省略.这就是对第一个冒号后内容的解释,如:asm(mov %0,%1:=m(foo),=a(bar):);编译后为#APPmovl foo,eax#NO_APPmovl eax,bar该语句虽然有点怪怪的,但它很好的体现了gcc的运作方式.　　　　　　　　　　 再以arch/i386/kernel/apm.c中的一段代码为例，我们来比较一下它们编译前后的情况 源程序编译后的汇编代码__asm__ (pushl %%edi\n\tpushl %%ebp\n\tlcall %%cs:\n\tsetc %%al\n\taddl %1,%2\n\tpopl %%ebp\n\tpopl %%edi\n\t:=a(ea),=b(eb),=c(ec),=d(ed),=S(es):a(eax_in),b(ebx_in),c(ecx_in):memory,cc);movl eax_in,%eaxmovl ebx_in,%ebxmovl ecx_in,%ecx#APPpushl %edipushl %ebplcall %cs:setc %aladdl eb,ecpopl %ebppopl %edi#NO_APPmovl %eax,eamovl %ebx,eb movl %ecx,ecmovl %edx,edmovl %esi,es 二.对第三个冒号后面内容的解释 第三个冒号后面内容主要针对gcc优化处理,它告诉gcc在本段汇编代码中对寄存器和内存的使用情况,以免gcc在优化处理时产生错误. 1.它可以是eax,ebx,ecx等寄存器名,表示本段汇编代码对该寄存器进行了显式操作,如 asm (mov %%eax,%0,:=r(foo)::eax);这样gcc在优化时会避免使用eax作临时变量,或者避免cache到eax的内存变量通过该段汇编码.下面的代码均用gcc的-O2级优化,它显示了嵌入汇编中第三个冒号后eax的作用　源程序编译后的汇编代码正常情况下int main(){int bar=1;bar=fun();bar++;return bar;}pushl %ebpmovl %esp,%ebpcall funincl %eax #显然,bar缺省使用eax寄存器leaveret加了汇编后int main(){int bar=1;bar=fun();asm volatile( : : :eax);bar++;return bar;}pushl %ebpmovl %esp,%ebp #建立堆栈框架call fun #fun的返回值放