了解 C 中的 x86 ASM 函数答案

【问题标题】：Understanding an x86 ASM function in C了解 C 中的 x86 ASM 函数
【发布时间】：2018-09-27 16:17:45
【问题描述】：

我目前正在处理 pintos 项目，并且对项目包含的一些汇编宏有疑问

#define syscall1(NUMBER, ARG0)                                           \
({                                                               \
  int retval;                                                    \
  asm volatile                                                   \
    ("pushl %[arg0]; pushl %[number]; int $0x30; addl $8, %%esp" \
       : "=a" (retval)                                           \
       : [number] "i" (NUMBER),                                  \
         [arg0] "g" (ARG0)                                       \
       : "memory");                                              \
  retval;                                                        \
})

调用这个宏来为只有一个参数的系统调用设置堆栈。我们将一个参数，系统调用号和陷阱推送到内核。我们只传递了 NUMBER 和 ARG0，我想知道 [number] 和 [arg0]（小写）从何而来。我已经阅读了一些文档，但没有找到答案。希望得到一些帮助！

谢谢

【问题讨论】：

文档是here。您可以在以 "The following i386 example uses the asmSymbolicName syntax" 开头的段落之后找到类似的语法
[arg0] 和 [number] 只是程序员给出的用户定义名称（它们是别名）。相同的名称用于替换扩展程序集本身。名称可以是您选择的任何标识符。如果没有它们，扩展的内联程序集将显示为 "pushl %1; pushl %0; int $0x30; addl $8, %%esp 。而不是使用像 %0 和 %1 这样的位置值，这些名称使代码更具可读性和可维护性。

标签： c assembly x86

【解决方案1】：

在 GCC 的扩展汇编语法中，表示法 [name] "constraints" (表达式) 说：

使表达式可用于汇编代码。
将表达式放在满足约束的位置。约束描述了可接受的使用位置，例如通用处理器寄存器、浮点寄存器和内存。它们还可能包括告诉 GCC 表达式将被汇编代码更改或读取和更改的符号。（对于输出操作数，表达式应该是一个左值，以便为要写入的新值提供一个位置。）
使用 name 作为地点的名称。然后，当 GCC 在汇编代码中看到 %[name] 时，它会将其替换为引用该地点的汇编表达式，例如%rax 或 16(r3)。操作数表示法的 [name] 部分是可选的。如果你不给它，GCC 会给出操作数名称 0, 1, 2,…，所以汇编代码会用 %0, %1 来引用它们， %2,...

【讨论】：

【解决方案2】：

方括号中的部分是仅在 ASM 模板中使用的符号名称。括号中的部分是对 C 程序中变量名的引用。（下面有更详细的描述）

来自 ASM 模板的 GCC documentation：

[ [asmSymbolicName] ] constraint (cvariablename)
asmSymbolicName

指定操作数的符号名称。通过将其括在方括号中来引用汇编程序模板中的名称（即“%[Value]”）。名称的范围是包含定义的 asm 语句。* 任何有效的 C 变量名称都是可接受的，包括已在周围代码中定义的名称。 *不能有两个操作数在同一个 asm 语句中可以使用相同的符号名。

当不使用asmSymbolicName 时，使用汇编器模板中操作数列表中操作数的（从零开始的）位置。例如，如果有三个输出操作数，则在模板中使用“%0”来引用第一个，“%1”代表第二个，“%2”代表第三个。

约束

一个字符串常量，指定操作数放置的约束；有关详细信息，请参阅约束。
输出约束必须以“=”（覆盖现有值的变量）或“+”（读取和写入时）开头。使用‘=’时，不要假设该位置包含 asm 条目上的现有值，除非操作数与输入相关联；请参阅输入操作数。

在前缀之后，必须有一个或多个附加约束（请参阅约束）来描述值所在的位置。常见的约束包括寄存器的“r”和内存的“m”。当您列出多个可能的位置（例如，“=rm”）时，编译器会根据当前上下文选择最有效的位置。如果在 asm 语句允许的范围内列出尽可能多的替代项，则允许优化器生成可能的最佳代码。如果您必须使用特定寄存器，但您的机器约束没有提供足够的控制来选择您想要的特定寄存器，则本地寄存器变量可能会提供解决方案（请参阅本地寄存器变量）。

变量名

指定一个 C 左值表达式来保存输出，通常是一个变量名。括号是语法的必需部分。*

...

Extended Asm - Assembler Instructions with C Expression Operands

【讨论】：