linux 源码中__asm__ __volatile__作用
[Linux内核系列—C语言中内嵌汇编 asm volatile ]https://cn.aliyun.com/jiaocheng/68768.html
[ linux源码阅读笔记 asm函数]https://www.cnblogs.com/elnino/p/4313340.html
static inline char * strcpy(char * dest, const char *src)
{
char *xdest = dest;
__asm__ __volatile__
("1: \tmoeb %1@+, %0@+\n\t" "jne 1b" //这个冒号不是分隔符
: "=a" (dest) , "=a" (stc)
: "0"(dest), "1" (src)
: "memory");
return xdest;
}
asm volatile(“xxx”);
“asm” 表示后面的代码为内嵌汇编,
"asm"是"asm"的别名。
“volatile” 表示编译器不要优化代码,后面的指令 保留原样,“volatile"是它的别名。括号里面是汇编指令。
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 |
| 修饰符 | 输入/输出 | 意义 |
|---|---|---|
| = | O | 表示此Output操作表达式是Write-Only的。 |
| + | O | 表示此Output操作表达式是Read-Write的。 |
| & | O | 表示此Output操作表达式独占为其指定的寄存器。 |
| % | I | 表示此Input 操作表达式中的C/C++表达式可以和下一 个Input操作表达式中的C/C++表达式互换 |
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。
"memory"比较特殊,可能是内嵌汇编中最难懂部分。为解释清楚它,先介绍一下编译器的优化知识,再看C关键字volatile。最后去看该描述符。
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