us3*_*und 1 c arm bare-metal inline-assembly cortex-m
我正在使用 GNU arm-none-eabi 工具链为我的 Cortex M3 微控制器开发嵌入式 C 应用程序。
我计划采用供应商在我的 C 应用程序中实现的汇编子例程。我计划创建一个新的 C 函数，然后在其中使用扩展内联汇编协议编写内联汇编块。在这篇文章中，我计划将此汇编子例程视为黑匣子，并计划向此论坛询问如何构建输入和破坏列表；该例程没有输出。
汇编子例程期望在调用之前预先设置 r0、r1 和 r2。此外，子例程使用寄存器 r4、r5、r6、r7、r8、r9 作为临时寄存器来执行其功能。它写入设备上的一系列内存，由 r0 和 r1 指定，分别是起始地址和停止地址。
所以，我正在检查我的假设是否正确。我的问题如下。
void my_asm_ported_func(int reg_r0, int reg_r1, int reg_r2 {
__asm__ __volatile__ (
"ldr r0, %0 \n\t",
"ldr r1, %1 \n\t",
"ldr r2, %2 \n\t",
"<vendor code...> ",
: /* no outputs */
: "r" (reg_r0), "r" (reg_r1), "r" (reg_r2) /* inputs */
: "r0", "r1", "r2", "r4", "r5", "r6",
"r7", "r8", "r9", "memory" /* clobbers */
);
}
由于此 asm 子例程写入设备上的一系列其他内存，因此将“内存”添加到 clobber 列表中是否足够？看起来太简单了。
是否有更优雅的方法从周围 C 函数的输入参数中输入 r0 - r2 ？我从 AAPCS 了解到，寄存器 r0-r3 是输入参数 1-4，因此像我在输入列表中那样手动提供 r0-r2 输入似乎是多余的。我是否应该以某种方式将其作为单独的 .S 文件中的纯汇编函数？
先感谢您。
我尝试了上述方法，但使用基本的内联汇编协议却产生了可怕的结果 - 它崩溃了。我这样做是因为我认为汇编块自然会通过函数序言获取 r0-r2 ，它显然是这样做的，因为它正确地写入了内存，但是一旦我在 asm 块开头的断点被启动（我的vs 代码扩展没有分步反汇编视图，因此它只是将其作为块框运行，然后崩溃了）。我还没有尝试过扩展，我已经做了很多阅读，所以我只是想确保我的黑匣子方法应该有效，并且我不会错过任何太大的东西。
是的，volatile asm带有"memory"clobber 的语句对于 MMIO（或者几乎任何支持的东西）来说都很好：编译器将确保它生成的 asm 的内存内容在语句之前与 C 抽象机同步asm，并且会假设任何全局的- 可达内存已更改。请参阅如何指示可以使用内联 ASM 参数*指向*的内存？更深入地解释为什么当指向的内存是 C 变量时这很重要，您还可以在内联汇编之外访问这些变量，而不仅仅是 MMIO 寄存器。
为了避免浪费指令，请告诉编译器您想要输入哪些寄存器，或者更好地让编译器选择并更改要使用的“供应商代码”%0而不是硬寄存器r0。
ldr r0, r0填写ldr r0, %0模板字符串要么无效，要么将源r0视为符号名称。无论哪种方式都不会将函数 arg 放入r0，因为您强制编译器将其放在不同的寄存器中（通过在 上声明一个 clobber "r0"）。如果您确实想在寄存器之间进行复制，则 ARM 指令是mov。但如果这是模板字符串的第一条指令asm，通常意味着您做错了，应该使用更好的约束来告诉编译器您想要什么。
// Worse way, but can use a template string with hard-coded registers unchanged
void my_asm_ported_func(int a, int b, int c)
{
register int reg_r0 asm ("r0") = a; // forces "r" to pick r0 for an asm template
register int reg_r1 asm ("r1") = b; // no other *guaranteed* effects.
register int reg_r2 asm ("r2") = c;
__asm__ __volatile__ (
// no extra mov or load instructions
"<vendor code...> " // still unchanged
: "+r" (reg_r0), "+r" (reg_r1), "+r" (reg_r2) // read-write outputs
: // no pure inputs
: "r4", "r5", "r6",
"r7", "r8", "r9", "memory" // clobbers
);
}
void my_asm_ported_func(int reg_r0, int reg_r1, int reg_r2) {
__asm__ __volatile__ (
// no extra mov or load instructions.
"<vendor code changed to use %0 instead of r0, etc...> "
: "+r" (reg_r0), "+r" (reg_r1), "+r" (reg_r2) // read-write outputs
: // no pure inputs
: "r4", "r5", "r6",
"r7", "r8", "r9", "memory" // clobbers. Not including r3??
);
// the C variables reg_r0 and so on have modified values here
// but they're local to this function so no effect outside of this
}
"r4"实际上，进一步的改进是将像through这样的寄存器破坏者替换"r9"为"=r"(dummy1)输出操作数，让编译器选择要破坏的寄存器。
我很惊讶模板字符串不使用r3. 如果确实如此，您忘记告诉编译器这一点，这是未定义的行为，当该函数内联时，它会咬住您。你提到了崩溃；ldr如果你不是的话，这可能就是原因。
在“供应商代码”中使用%0notr0将使编译器填写它选择的寄存器名称。通常，它会选择r0值已经存在的 C 变量，除非函数内联且该值位于不同的寄存器中。
我假设 asm 模板修改了该寄存器，这就是为什么我将它作为输入/输出操作数"+r"(reg_r0)，输出端基本上是一个虚拟的，让编译器知道寄存器已更改。您不能在寄存器上声明一个同时也是操作数的破坏者，如果您让编译器选择寄存器，您甚至不知道是哪一个。
如果模板未修改任何输入寄存器asm，请将它们设为纯输入。您可以[name] "r"(c_var)在操作数和%[name]模板字符串中使用名称而不是数字，从而可以轻松移动它们，而无需重新编号和跟踪哪个操作数是哪个数字。
也可以看看
register T foo asm("regname")语法。.S文件：我是否应该以某种方式将其作为单独的 .S 文件中的纯汇编函数？
这是 100% 有效的选项，特别是当 call/ret 开销与所需时间相比较小，或者不是一直被调用时。
gcc -S如果您不确定声明函数的语法（.globl foo；foo:要定义符号，请将其机器代码放在它后面。），请查看编译器生成的 asm ( )。当然，push还有pop您的函数使用的任何调用保留寄存器。
（GNU C 内联汇编要求您向编译器精确描述汇编；函数调用约定是无关紧要的，因为它是内联的 asm。您正在与编译器共舞，不需要踩到它的脚趾，而不是仅仅遵循标准调用习俗。）