构建intel风格的内联汇编代码时如何使gcc编译器保留寄存器？答案

【问题标题】：How to make gcc compiler reserve registers when building intel-style inline assembly code?构建intel风格的内联汇编代码时如何使gcc编译器保留寄存器？
【发布时间】：2012-04-24 10:22:29
【问题描述】：

我正在 Xcode 4 上使用 gcc 编译器构建一些英特尔风格的内联汇编代码。下面列出了部分内联汇编代码：

_asm
{   
    mov eax, esp
    sub esp, 116
    and esp, ~15
    mov [esp+112], eax       
}

在ship模式下，GCC将上述4行asm代码编译为：

mov    %esp,%eax
sub    $0x74,%esp
and    $0xfffffff0,%esp
mov    %eax,0x70(%esp)

这正是我想要的。但是，在调试模式下，GCC 会将该代码编译为

mov    %esp,%eax
mov    %eax,%esp
mov    %esp,%eax
mov    %eax,-0x28(%ebp)
mov    %esp,%eax
mov    %eax,%esp
sub    $0x74,%esp
mov    %esp,%eax
mov    %eax,-0x24(%ebp)
mov    %esp,%eax
mov    %eax,%esp
**and    $0xfffffff0,%esp**         
**mov    %esp,%eax**        **//changing the value of “eax”**
mov    %eax,-0x24(%ebp)
mov    %esp,%ecx
mov    %ecx,%esp
**mov    %eax,0x70(%esp)**  **//store a “dirty” value to address 0x70(%esp), which is not we want**

解决上述问题的一种方法是使用 AT&T 样式指令重写内联 asm 代码，并将寄存器添加到破坏列表中。但是这种方式将是一项非常耗时的工作，因为要重写的代码太……太长了。

还有其他有效的方法来解决这个问题吗？让 gcc 编译器知道应该保留寄存器“eax”？

【问题讨论】：

倾斜代码使用寄存器 eax 来存储重要值，但 GCC 使用“eax”作为临时寄存器并“污染”寄存器“eax”。如何避免这种情况？
保存是什么意思？在 inline-asm 语句结束之后？这是没有意义的;一旦您的 asm 语句完成，编译器将再次拥有这些寄存器。如果您希望函数返回您在eax 中留下的内容，您需要使用 C 变量来实现。包含 asm 块的函数可以内联到另一个函数中...

标签： debugging gcc assembly xcode4 inline-assembly

【解决方案1】：

有两种方式：

解决它的最好方法是使用 gcc 程序集模板能力。然后你可以告诉编译器你在做什么寄存器分配器不会将您的寄存器用于任何事情否则。
一个快速破解方法是只使用“asm volatile”而不是“asm”，这样 gcc 就不会重新安排该块内的任何指令。你还是得告诉 GCC 你正在使用寄存器，所以它不会存储任何东西在那里。您还应该在 clobber 列表中列出“内存”，所以 gcc 知道它不能信任它可能在您之前加载的值代码块。

asm 易失性（ “代码在这里” : : : “eax”、“esp”、“内存” );

顺便说一句：您的代码正在做一些“坏事”，例如移动 esp，这可能会导致麻烦，除非您确切知道自己在做什么。

【讨论】：

正如我所说，代码很长很复杂，我这里贴的只是原始代码的一小部分。使用您建议的第二种方式重写整个代码将非常耗时。有没有其他方法可以声明寄存器 eax 已被保留？
其实mov eax, esp sub esp, 116 and esp, ~15 mov [esp+112], eax 后面还有很多其他指令，这里不方便贴出来。
您只需将: : : "eax", "esp", "memory" 部分添加到汇编代码的末尾并将该块声明为易失性。您还需要将您正在破坏的所有寄存器添加到列表中。然后 gcc 会做“正确的事”。
是的，我明白你的建议。但是上面的代码是使用 Intel 风格的指令编写的，其中 asm{} 块内部有很多宏定义、内存访问等。
@behe：您可以使用 -masm=intel 进行编译，因此您可以在 GNU C 扩展 asm 语句中使用 GNU as 的 Intel 语法版本，并具有适当的输入和输出约束。您可能只需要更改一些处理将数据输入/输出 asm 块的指令，而不是将所有内容大量转换为 AT&T 语法。

【解决方案2】：

intel 风格块解决问题后的空asm 块，如下所示：

__asm volatile {   
    mov eax, esp
    sub esp, 116
    and esp, ~15
    mov [esp+112], eax       
};
__asm__ __volatile__ ("":::"eax", "memory");

但是，如果您不恢复 %esp，它将造成严重破坏。

【讨论】：