博客

C语言中如何进行内嵌汇编？

  • Post category:C

C语言中可以使用内嵌汇编来直接嵌入汇编代码，实现对底层硬件的访问和操作，以便进行一些特定的高性能处理。下面将详细讲解C语言中如何进行内嵌汇编操作。

基本语法

内嵌汇编语句以asm关键字开头，后面跟着需要执行的汇编代码，最后再以双引号结束。汇编代码可以包含任意的汇编指令和指令操作数，可以使用C变量和宏作为汇编指令操作数的值。

内嵌汇编语句可以使用的基本语法如下：

asm("assembly code" : output : input : clobbered);

其中：

  • assembly code：需要执行的汇编代码，可以包含任意的汇编指令和指令操作数。
  • output：指定汇编代码的输出部分，即汇编代码执行后需要更新的C变量或内存位置。多个输出用逗号分隔，每个输出由输出约束和相应的C变量组成。输出约束指定了每个输出变量在汇编代码中的位置和方式，输出变量指定了需要更新的C变量或内存位置。输出约束的通用格式为"constraint"(variable)，其中constraint是一个单个字母的约束字符串，用于指定输出变量在汇编代码中的位置和方式，variable是需要更新的C变量或内存位置。在汇编代码中，输出变量可以使用引用操作符（&）获取其内存地址，用于返回输出结果。举例来说，"=r"(result)表示将result变量在寄存器中的值作为输出返回。
  • input：指定汇编代码的输入部分，即需要作为操作数传递给汇编代码的C变量。多个输入用逗号分隔，每个输入由输入约束和相应的C变量组成。输入约束指定了每个输入变量在汇编代码中的位置和方式，输入变量指定了需要传递给汇编代码的C变量。
  • clobbered：指定汇编代码执行后可能修改的寄存器和内存位置。通常使用clobber约束来指定这些位置，多个位置用逗号分隔，每个位置由单个约束字符组成。

示例1：输出Hello World

下面的示例代码展示了如何使用内嵌汇编在控制台输出”Hello World!”字符串。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    char *str = "Hello World!";
    asm("movl $4, %%eax \n\t"
        "movl $1, %%ebx \n\t"
        "movl %0, %%ecx \n\t"
        "movl $13, %%edx \n\t"
        "int $0x80"
        :
        : "g"(str)
        : "%eax", "%ebx", "%ecx", "%edx");

    return 0;
}

这里使用了4个汇编指令进行字符串输出：将系统调用号码放入eax寄存器中，用ebx寄存器存储输出设备号码，将输出字符串的地址放入ecx寄存器中，将字符串长度放入edx寄存器中，最后通过系统调用触发输出。

这里使用了一个输入"g"(str)，表示需要将指向字符串的指针传递给汇编代码中的ecx寄存器。由于汇编代码中修改了四个寄存器的值，所以clobbered部分使用了4个寄存器的约束字符串。

示例2：计算两个数的和

下面的示例代码展示了如何使用内嵌汇编计算两个数的和，并将结果作为一个输出返回。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
    int a = 5, b = 6, sum;
    asm("movl %1, %%eax \n\t"
        "addl %2, %%eax \n\t"
        "movl %%eax, %0"
        : "=r"(sum)
        : "r"(a), "r"(b)
        : "%eax");

    printf("The sum of %d and %d is %d\n", a, b, sum);
    return 0;
}

这里使用了3个汇编指令将a和b相加：将a放入eax寄存器中，通过addl指令将b加到eax寄存器中，最后将eax寄存器中的值保存到sum变量中。输出结果使用了一个输出"=r"(sum)，表示结果将被保存在一个寄存器（任意寄存器）中，并且可以通过&sum获取其内存地址。

这里没有使用clobbered部分，因为汇编代码只修改了eax寄存器的值，而无需清除其他寄存器或内存位置。

Tags: