單片機(jī)gcc內(nèi)聯(lián)ATT匯編語言與GCC內(nèi)嵌簡介

版本AT&T與 本節(jié)先介紹AT&T匯編語言語法與IN 語法。閱讀本節(jié)需要讀者具有IN AT&T與IN的匯編語言語法的區(qū)指令大小寫MOVEAX,movl%ebx, 格式的指令使用大寫字母，而AT&T格MOVEAX,movl%ebx,指令操作數(shù)賦值方向MOVMOVmovl指令前MOVmovl在IN 數(shù)需要加前綴“MOVmovlmovlvalue movl$value movlvalue movl$value RETFARSATCK_ADJUST

lcall$secion,$offsetljmp$secion,$offsetlret$stack_adjust間接尋址語 instr語法也不同，IN為Segreg:[base+index*scale+disp]AT&T中為%segreg:disp(base,index,sale)segreg，index,scale，dispindex而沒有顯式Scale的情況下使用默認(rèn)值1。Scale,disp instr指令后moval,blmovmoveax,dwordptrmovb%bl,%almovw%bx,%axmovl(%ebx),%eaxAT&T語法中大部分指令操作碼的最后一個(gè)字母表示操作數(shù)大小，“b”表示byte（一個(gè)字節(jié)）；“w”表示word（2，個(gè)字節(jié)）；“l(fā)”表示long（4，moval,blmovmoveax,dwordptrmovb%bl,%almovw%bx,%axmovl(%ebx),%eaxmovz（（forwardb（bajmpjmpjmp指IN匯編與AT&T匯編指令基本相同，差別僅在語法上。關(guān)于每條指令的語法可以I386Manual。GCC內(nèi)嵌匯簡asm volatile("hlt");C語言編寫，只有一小部分使用匯編語言編寫，例如與特定體系結(jié)構(gòu)相關(guān)的代碼和對(duì)性能影響很大的代碼。asm volatile("hlt");“ 表示后面的代碼為內(nèi)嵌匯編，“asm”是“asm“volatilevolatile”是它的別名。內(nèi)嵌匯編舉語言表達(dá)式的值讀入哪個(gè)寄存器，以及如何將計(jì)算結(jié)果寫回C變量，你只要告訴程序中C使用內(nèi)嵌匯編，要先編寫匯編指令模板，然后將C語言表達(dá)式與指令的操作數(shù)相關(guān)聯(lián)，asm asm violate ("movl%1,%0":"=r"(result):"r"CC語數(shù)“%0%1C%0%10%0%1”….“%9=rr”表示需要su”與某個(gè)通用寄存器相關(guān)聯(lián)，先將操作數(shù)的值讀入寄存器，然后在指令中使用相應(yīng)寄存器，而不是“eu”本身，當(dāng)然指令執(zhí)行完后需要將寄存器中的值存入變量“resultCnurCgcc–c–SC文件源代碼相對(duì)應(yīng)的匯編代碼，然后查看一下匯編代碼，看看GCC是如何處理的。 intinput, intinput,result;voidtest(void){input= volatile("movl%1,%0":"=r"(result):"r"(input));}178 9 —串決定如何處理C表達(dá)式，本例兩個(gè)表達(dá)式都被指定為“r”型，所以先使用指令： input讀入寄存器GCC也指定一個(gè)寄存器與輸出變量result相關(guān)，本例也是%eax，等得到操作結(jié)果后再 從上面的匯編代碼我們可以看出與result和input，相關(guān)連的寄存器都是%eax，GCC使用%eax替換內(nèi)嵌匯編指令模板中的%0，%1movl%eax,%eax這一句可以不要。由此可見，CGCC自動(dòng)處理，我們只需使用限制字movl 語asmasm輸入部分”要用“ volatile("cli":: volatile("cli"::匯編語句模板由匯編語句序列組成，語句之間使用“\n”或“\n\t”分開。指令中%9long型（4個(gè)字節(jié)但對(duì)其施加的操作根代表低字節(jié)，“h%h1。輸出部分 volatile("pushfl; volatile("pushfl;popl%0;cli":"=g"(x)寄存器，如何產(chǎn)生必要的代碼處理指令操作數(shù)與C表達(dá)式或C變量之間的聯(lián)系。輸入部分由限定字符串和C語言表達(dá)式或者C語言變量組成。 volatile volatile("lidt%0"::"m"例二（bitops.h：StaticStaticinlinevoidset_bit(intnr,volatilevoid*{("btslbtslnr,btslnr,該指令的兩個(gè)操作數(shù)不能全是內(nèi)存變量，因此將nr的限定字符串指Ir”，將nr，與立即數(shù)或者寄存器相關(guān)聯(lián)，這樣兩個(gè)操作數(shù)中只有ADDR為內(nèi)存變量。限制字符限制字符列表限制字符有很多種，有些是與特定體系結(jié)構(gòu)相關(guān)，此處僅列出常用的限定字符和i386C語言變量與“b”將輸入變量放入ebx“sesi“q”將輸入變量放入eax，ebx,ecx “r”將輸入變量放入通用寄存器，也就是eax，ebx，ecx,edx，esi，edi中的一個(gè)“A”把eax和edx，合成一個(gè)64位的寄存器(uselonglongs)“,”操作數(shù)為內(nèi)存變量，但尋址方式為自動(dòng)增量“geax，ebx，ecx，edx中的一個(gè)或者作為內(nèi)存變量“I0-31之間的立即數(shù)（32位移位指令“J0-63之間的立即數(shù)（64位移位指令）“N”0-255，之間的立即數(shù)（用于out指令）“i”立即數(shù)0”，“1”，9”表示用它限制的操作數(shù)與某個(gè)指定的操作數(shù)匹配，也即該操作數(shù)就是0－9，與指令中的“％0”－“％9”的區(qū)別，前者描述操“G”標(biāo)準(zhǔn)的80387%該操作數(shù)可以和下一個(gè)操作數(shù)交換位#““r匹配限制符I386指令集中許多指令的操作數(shù)是讀寫型的（讀寫型操作數(shù)指先原來的值然后參加運(yùn)算，最后將結(jié)果寫回操作數(shù)addl1,%0，它的作用是將操作數(shù)%0與操作數(shù)%1的和存入操作數(shù)%0，因此操作數(shù)%0GCC對(duì)這種類型操作數(shù)的GCC中讀寫型的操作數(shù)需要在輸入和輸出部分符%0，%1，……%9C變量匹配。例如使用“0”作為%1的限制字符，那么%0和voidtest_at_t(){voidtest_at_t(){result=input= volatile("addl%1,%0":"=r"(result):} input為輸入型變量，而且需要放在寄存器中，GCC給它分配的寄存器是%edx，在執(zhí)行addl之前%edx的內(nèi)容已經(jīng)是input的值?？梢妼?duì)于使用“r”限制的輸入型變量或者表達(dá)式，GCC會(huì)插入必要的代碼將他們的值讀到寄存器；“m”型變量則不需要這一步。讀入input后執(zhí)行addl，顯然%eax的值不對(duì)，需要先讀入result的值才行。再往后看：movleax,%edxmovledx,_result的作用是將結(jié)果存回result，分配給result的寄存器與分配給input的一樣，都是%edx。但是在使用該寄存器之前并不將變量值先讀入寄存器，GCC認(rèn)為所有輸出變量以前的值都沒有用處，不讀入寄存器（AT&TCISC架構(gòu)處理CISCRISCr2對(duì)應(yīng)的操作數(shù)原來的值沒有用處，也就沒有必要先將操作數(shù)的值讀入r2，因?yàn)檫@是浪費(fèi)處理器的CPU周期GCC插入代碼，將寄存器的值寫回變量；為已經(jīng)不再使用。例如上例中的%edx。在執(zhí)行addlresult對(duì)應(yīng)的寄voidtest_at_t(){ = = volatile %2,}因?yàn)榈诙l，上面的內(nèi)嵌匯編指令不能奏效，因此需要在執(zhí)行addl之前把voidtest_at_t(){ = = volatile %2,} 看上去上面的代碼可以正常工作，因?yàn)槲覀冎?0和%1都和result addlresult的值被讀入了寄存器%edxaddl指令的操作數(shù)%0卻成了%eax，而不是%edxGCC給輸出和輸入部分的變量分配使用匹配限制符后，GCC知道應(yīng)將對(duì)應(yīng)的操作數(shù)放在同一個(gè)位置（同一個(gè)寄存器或者voidtest_at_t(){ = = volatile } 處理內(nèi)嵌匯編中輸出操作數(shù)的一點(diǎn)點(diǎn)信息：addl并沒有使用%edx，可見它不是簡單的用result對(duì)應(yīng)的寄存器%edx去替換%0，而是先分配一個(gè)寄存器，執(zhí)行運(yùn)算，最后才將運(yùn)算結(jié)GCC是先看該占位符對(duì)應(yīng)的變量的限制符，發(fā)現(xiàn)是一個(gè)輸出型寄CGCC知道還要將寄voidtest_at_t(){ =voidtest_at_t(){ = = volatile } “&”限制符 (“callfoo;movl (“callfoo;movl%%edx,%1”, ”r”(bar)movlmovlbar,%eaxcallmovl%edx,%eaxmovl%eax,_asm(“callfoo;movl%%edx,%1”,:”=&a”(ret) ”r”(bar)_asm(“callfoo;movl%%edx,%1”,:”=&a”(ret) ”r”(bar)破壞描述部分寄存器破壞描述符GCC并不知道）使用的寄存器。int{input=1; ("movl$0,movl%%eax,%1;\n\tmovl%2,%%eax;\n\tmovl%%eax,/*output /*inputreturn}在內(nèi)嵌的匯編指令中可能會(huì)直接某些寄存器，我們已經(jīng)知道int{input=1; ("movl$0,movl%%eax,%1;\n\tmovl%2,%%eax;\n\tmovl%%eax,/*output /*inputreturn} $0,%eax;movl%eax,-12(%ebp);movl%eax,%eax; $0,%eax;movl%eax,-12(%ebp);movl%eax,%eax;int{ =1; "movl$0,int{ =1; "movl$0,movl%%eax,movl%%eax,%1;\n\tmovl%2,%%eax;\n\tmovl%%eax,%0;\n\t" /*output /*input /*return}movlmovl$1,-$0,%eax,-%edx,%eax,- 匯編時(shí)請記住一點(diǎn)：盡量告訴GCC盡可能多的信息，以防出錯(cuò)。譯器的優(yōu)化知識(shí)，再看C關(guān)鍵字volatile。最后去看該描述符。編譯器優(yōu)化介紹內(nèi)存速度遠(yuǎn)不及CPU處理速度，為提高機(jī)器整體性能，在硬件上引入硬件高速緩沒有相關(guān)性的指令可以亂序執(zhí)行，以充分利用CPU的指令流水線，提高執(zhí)行速度。順序充分利用CPU指令流水線，常見的是重新排序讀寫指令。barrer，linux CDWORDstdcallthreadFunc(LPVOID{ DWORDstdcallthreadFunc(LPVOID{ return}gotogotogotothreadFuncintSignal前面加上volatile關(guān)鍵字，這時(shí)候，編譯器知道gotochara;c=0;test[0]=a=test:/*nooutput:"a"(c),"D"(test),"c":test[0]eteet(es,0100)；stobtest數(shù)組的內(nèi)容，但是沒有在輸入或輸出部分去描述操作數(shù)，因?yàn)檫@兩條指令都不需要顯式的指定操作數(shù)，因此需要增加“eoryGCC?，F(xiàn)在假設(shè)：GCC在優(yōu)化時(shí)將test[0]放到了%eax寄存器，那么test[0]=1對(duì)應(yīng)于%eax=1，a=test0]被換為aeaxeoyccest[0]的值已經(jīng)被改變（如果整段代碼都是我們自己使用匯編編寫，我們自己當(dāng)然知道這些內(nèi)存的修改情況，我們也可以人為的去優(yōu)化，但是現(xiàn)在除了我們編寫的那一小段外，其他匯編代碼都是GCC的，它并沒有那么智能，知道這段代碼會(huì)修改est[0]，結(jié)果其后的a=est[0]，轉(zhuǎn)換為匯編后卻是a=%eax，因?yàn)镚CC不知道顯式的改變了et數(shù)組，結(jié)果出錯(cuò)了。如果增加了“eory”修飾符，C（不會(huì)將讀寫操作映射到以前緩ax=1est[0]=1。intdel_timer(structtimer_list*{ ret= longflags; timer_list*next; ((next=timer->next)!=NULL) intdel_timer(structtimer_list*{ ret= longflags; timer_list*next; ((next=timer->next)!=NULL) =timer->prev=NULL; =}//} }timer->next的值，如果是空直接返回，無需進(jìn)行下面的操作。如果不是空，可能會(huì)被緩存到寄存器中，后面if((next=timer->next)!=