확장 된 asm으로 입력을 전달하는 방법은 무엇입니까?

Question

이 코드를 내 earlier question에서 생각해보십시오.

int main(){ 
    asm("movq $100000000, %rcx;" 
      "startofloop: ; " 
      "sub $0x1, %rcx; " 
      "jne startofloop; "); 
} 

나는 루프는 C 변수의 반복 수를하고 싶다, 그래서 this document을 읽은 후 다음 시도했다.

int main(){          
    int count = 100000000;      
    asm("movq %0, %rcx;"       
      "startofloop: ; "      
      "sub $0x1, %rcx; "     
      "jne startofloop; ":: "r"(count)); 
}             

불행히도, 컴파일에 실패하고 다음 오류로 인해 중단됩니다.

asm_fail.c: In function ‘main’: 
asm_fail.c:3:5: error: invalid 'asm': operand number missing after %-letter 
    asm("movq %0, %rcx;" 
    ^
asm_fail.c:3:5: error: invalid 'asm': operand number missing after %-letter 

C 변수의 값을 어셈블리로 전달하는 올바른 방법은 무엇입니까?

Answer 1

확장 어셈블러 템플릿 (입력, 출력, 클리버 등)을 사용하는 경우 템플리트의 레지스터 이름에 %을 추가해야합니다. 이 경우 . 이렇게하면이 오류와 관련된 문제가 해결됩니다.

error: invalid 'asm': operand number missing after %-letter

이것은 새로운 문제를 나타냅니다.

operand type mismatch for 'movq'

문제는 "r"(count) 입력 제약이 count의 값을 포함하는 레지스터를 선택해야 컴파일러를 알 수 있다는 것입니다 : 당신은 유사한 오류가 발생합니다. count가 int 유형으로 정의되었으므로 32 비트 레지스터를 선택합니다. 논증을 위해서, 그것은 EAX을 선택한다고 가정한다.

movq %eax, %rcx 

당신은 64 비트 레지스터 따라서 오류로 32 비트 레지스터의 내용을 이동 movq을 사용할 수 없습니다 교체 후에는이 명령을 생성하기 위해 노력했을 것이다. 더 나은 선택은 ECX을 대상으로 사용하여 둘 다 동일한 유형이되도록하는 것입니다.

asm("mov %0, %%ecx;"       
    "startofloop: ; "      
    "sub $0x1, %%ecx; "     
    "jne startofloop; ":: "r"(count)); 

는 다른 방법이 "ri"(count)의 입력 피연산자를 사용하도록 선택 할 수 : 같이 개정 코드가 보일 것이다. 이것은 컴파일러가 레지스터 또는 즉시 값을 선택할 수있게합니다. 더 높은 최적화 수준 (-O1, -O2)에 그것은 가능성이 count가 일정하게 유지하는 것이이 경우에 (100,000,000)을 결정하고 생성 코드와 같은 :

mov $100000000, %ecx       
startofloop: 
sub $0x1, %ecx 
jne startofloop 

보다는 레지스터에 100000000를 배치하고에 복사 강제 ECX 대신 즉시 값을 사용할 수 있습니다.

---

템플릿에서 심각한 문제는 ECX하지만 GCC이에 대한 지식이없는 의 내용을 파괴하는 것입니다. GCC은 코드 내에서 실제로 수행 할 작업을 템플릿에서 구문 분석하지 않습니다. ECX과 구속력을 가지고 있다는 것은 잘 모릅니다. 컴파일러는 템플릿 전후에 동일한 값을 갖는 ECX에 의존 할 수 있습니다. 출력 피연산자에서 참조되지 않은 레지스터를 파괴하면 clobber 목록에 명시 적으로 나열해야합니다.이런 식으로 뭔가가 작동합니다 :

asm("mov %0, %%ecx;" "startofloop: ; " "sub $0x1, %%ecx; " "jne startofloop; ":: "ri"(count) : "rcx"); 

지금 GCC이 전과 템플릿이 실행 된 후 같은 값 인 RCX의 값에 의존 할 수 없다 알고있다.

내부 카운터로 고정 레지스터를 사용하는 대신 GCC을 사용하여 사용할 수있는 것을 선택할 수 있습니다. 이렇게하면 우리는 더 이상 clobber가 필요 없다는 것을 의미합니다. 계산에 사용할 수있는 더미 변수 (임시 변수)를 만들 수 있습니다. 이 코드가 최적화되지 않도록하기 위해 어셈블러 템플릿에 volatile 특성을 사용할 수 있습니다. 어셈블러 템플릿에 출력 피연산자가없는 경우에는 필요하지 않습니다. 다음과 같은 코드가 작동 것이다 :

는

int count=100000000 
int dummy; 
asm volatile("mov %1, %0;"       
    "startofloop: ; "      
    "sub $0x1, %0; "     
    "jne startofloop; ":"=rm"(dummy): "ri"(count)); 

=rm 출력 제약은 메모리 위치 또는 레지스터 중 하나가이 피연산자에 이용 될 수 있다고 말한다. 컴파일러를 선택하면 더 나은 코드를 생성 할 수 있습니다. 이 경우

mov $0x5f5e100,%ebx 
startofloop: 
sub $0x1,%ebx 
jne startofloop 

컴파일러가 카운트 즉시 피연산자 ($ 0x5f5e100 = $ 100000000)를 사용하기로 결정했습니다 : -O1의 최적화 수준에서 당신은 가능성과 같을 것이다 생성 된 코드를 찾아 낼 것입니다. dummy 변수는 레지스터 EBX까지 최적화되었습니다.

템플릿을 개선하기 위해 할 수있는 다른 트릭이 있습니다. 하나는 변수 count의 값을 보존하기 위해 등장 GNU documentation

---

코드의 확장 어셈블러 템플릿에 대한 자세한 내용을보실 수 있습니다. 템플릿을 실행하기 전에 count이 동일한 값을 가져야하는 요구 사항이 아니라면 입력 및 출력 모두에 count을 사용할 수 있습니다.

asm volatile("startofloop: ; " 
    "sub $0x1, %0; " 
    "jne startofloop; ":"+rm"(count):); 

+rm

출력 오퍼랜드는 입력 오퍼랜드로서 사용되는 것을 의미처럼 그 코드는 볼 수 있었다. 이 경우 완료되면 count은 항상 0이어야합니다.

---

당신이 출력에 GCC는-S 옵션을 생성 된 어셈블리 코드를 사용하는 경우 다음 출력이 청소기 보이는 귀하의 템플릿을 변경하실 수 있습니다. ; (세미콜론) 대신 \n\t을 사용하십시오. 이렇게하면 어셈블러 템플릿이 여러 줄로 나뉘어 들여 쓰기가 추가됩니다. 예 : 아무런 대안이없는 경우를 제외하고

일반적으로

asm volatile("mov %1, %0\n\t"       
    "startofloop:\n\t"      
    "sub $0x1, %0\n\t"     
    "jne startofloop\n\t":"=rm"(dummy): "ri"(count)); 

---

말하기, 당신은 인라인 어셈블러 템플릿을 사용할 수 없습니다. C에 코드를 작성하고 원하는 어셈블러를 출력하도록 컴파일러를 안내하거나 필요한 경우 컴파일러 내장 함수를 사용하십시오. 인라인 어셈블러는 최후의 수단으로 사용되거나 숙제가 요구 될 경우 사용해야합니다. David Wohlferd는 주제에 Wiki article이라고 썼습니다.