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引言

MIPS处理器示例

内联汇编

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引言

没有人愿意编写汇编代码！！！。它很复杂，很难编码，很难调试并且不便于移植。有时，例如，如果性能至关重要，或者我们想使用某些特定的SIMD指令等，我们别无选择。

那么为什么我们需要学习和编写汇编代码呢？

优化–在某些关键点上，我们不希望编译器为我们生成代码消除编译器更改–例如，在关键安全系统中，我们不希望编译器为我们生成代码，因为我们需要对生成的代码进行完全控制特殊的CPU指令–编译器不使用某些指令，例如软件中断，同步指令，屏障等。如果要使用这些指令，我们必须编写汇编代码

如果要混合使用C和Assembly，可以使用以下2种方法：

单独的文件– .c文件中的C源代码，.s文件中的汇编代码内联汇编–将C和汇编混合在同一.c文件中

例如，我们要在ARM处理器程序集中创建一个函数，我们将编写以下fn.s文件：

.globl addfn; addfn: add r0,r0,r1; mov pc,lr;

上面的文件声明一个简单的函数，它接受2个参数并返回它们的和。参数存储在r0，r1通用寄存器中，返回值存储在r0中

然后我们将编写使用该函数的C代码

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> extern int addfn(int,int); int main(void) { int res; res=addfn(10,20); printf("res=%d\n",res); /* prints !!!Hello World!!! */ return EXIT_SUCCESS; }

我们需要了解有关ARM中C编译器的一些详细信息：

最多4个参数，编译器使用寄存器r0，r1，r2，r3如果我们使用4个以上的参数，则第5个以上的参数将存储在堆栈中返回值存储在r0中

编译代码：

arm-none-linux-gnueabi-gcc -o app1 ./test.c ./addfn.s

 

MIPS处理器示例

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汇编代码的主要问题是平台依赖性–如果我们要从一种架构切换到另一种架构，则需要重写代码。编译器也有不同的规则来使用寄存器，堆栈等。

例如，在MIPS上编写相同的简单函数：

.globl addfn; .type addfn, @function; .ent addfn addfn: add $a0,$a0,$a1; move $v0,$a0; .end addfn; jr $ra;

MIPS上的C编译器将寄存器a0，a1，a2，a3用于函数参数并将寄存器v0用于返回值

 

内联汇编

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编写内联汇编意味着在同一个文件上编写C +汇编，并编译两段代码。它可以用于优化，但是我们使用此代码的主要原因是生成从未由编译器生成的指令。例如，如果我们要在linux中编写系统调用-函数以使用某些内核服务，则需要使用软件中断指令将处理器状态从用户模式更改为特权模式-编译器永远不会生成此指令，因此我们需要这样做手动地

在此示例中，我们编写系统调用getpid（）：

#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/syscall.h> #include <unistd.h> int mygetpid() { int res; asm volatile ("movl $20,%