C调用汇编

一、汇编语言的两种语法格式

 

Intel格式： 大多数DOS、Windows环境采用

AT&T格式：Unix和Linux系统采用（GCC编译器也采用AT&T）

 

详见附件《Linux 汇编器：对比 GAS 和 NASM》http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-gas-nasm.html#sidebar

 

二、C语言调用汇编程序

 

2.1 扩展内联汇编——C语言中嵌入汇编程序

 

基本内联汇编 不能 让汇编程序与C程序交互，形如：  __asm__("pushl %eax");

 

扩展内联汇编 可将C语言表达式的值作为参数输入，并可将汇编处理的结果返回，语法格式为：    

                            __asm__    __volatile__( "汇编指令" : 输出 : 输入 : 修改)

    注：扩展内联汇编的4个部分都不是必须的，如果省略后面3个部分则变成基本内联汇编。下面均介绍扩展内联汇编。

 

 

例1——基本语法

#include <stdio.h>

int main(){

 int i, j;

 scanf("%d%d", &i, &j);

 printf("i=%d, j=%d\n", i, j);

 

 //set j to i

 // __asm__ __volatile__(

 // "movl 8(%%esp), %0\n"

 // :"=a"(i)

 // );

 

 __asm__ __volatile__(

 "movl %1, %%eax; incl %%eax; movl %%eax, %0"

 :"=a"(i)

 :"r"(j)

 );

 printf("i=%d, j=%d\n", i, j);

 getch();

 return 0;

}

 

注释：

A. __asm__ 关键字定义一个内联汇编表达式，括号内是一条/多条汇编指令序列，多条则用"\n", "\n\t"或";"隔开

B. __volatile__关键字是一个可选项，如果包含了该关键字，则告诉编译器，对后面的内联汇编代码不能优化。通常，为了不让GCC的优化影响了内联汇编代码，最好使用该关键字

C. 本例中在"输入"和"输出"部分，占位符%0，%1按顺序分别表示C语言中的变量i和变量j

D. 在使用内联汇编机制时，%数字 表示 操作数占位符， %%eax 表示 寄存器（此时需要使用2个%）

E. 实际上，"汇编指令"、"输入"、"输出"都生成了汇编代码

 

例2——利用(扩展)内联汇编，得到寄存器内容

#include <stdio.h>

 

unsigned int getesp(){

 unsigned int i;

 __asm__ __volatile__(

 "movl %%esp, %0;"

 : "=r"(i)

 );

 return i;

}

 

unsigned int getebp(){

 unsigned int i;

 __asm__ __volatile__(

 "movl %%ebp, %0;"

 : "=r"(i)

 );

 return i;

}

 

int main(){

 printf("esp=0x%x\n", getesp());

 printf("ebp=0x%x\n", getebp());

 //getch();

 return 0;

}

 

(1) "汇编指令" :    指令中的占位符表示的操作数，总被作为long型（4字节，32bit），根据指令决定使用操作数的哪一部分。

                     %b1    使用低字节    %h1    使用高字节

                     %w1    使用低字

 

(2) 输出 :   格式为  "=限制字符"(C表达式), "=限制字符"(C表达式), ... ...

                限制字符可以用一个字母对寄存器进行约束，各字符的含义如下：

                    r : 使用一个通用寄存器，由GCC在通用寄存器中选取一个使用；

                    q : 同r

                    a : 使用寄存器%eax, %ax, %al

                    b : 使用寄存器%ebx, %bx, %bl

                    c : 使用寄存器%ecx, %cx, %cl

                    d : 使用寄存器%edx, %dx, %dl

                    D : 使用寄存器%edi, %di

                    S : 使用寄存器%esi, %si

                    f : 使用浮点寄存器

                    t : 使用第一个浮点寄存器

                    u : 使用第二个浮点寄存器

                    m : 使用系统支持的任何一种内存方式，不借助寄存器

                    g : 可以使用通用寄存器、内存、立即数等任何一种方式           

 

(3) 输入 : 

 

(4) 修改 ： 有空再看

 

 

 

 

2.2 单独编写汇编程序，编译为目标文件，供C语言调用

 

A. 理解原理：熟悉C编译器的调用约定

 

C程序：从右向左压参数，压入放回地址；执行时，从栈顶取参数；结束时，函数返回值放入寄存器中返回（通常为%eax）

     注：esp是栈顶指针，为了方便在函数中均采用"栈顶+offset"来访问，但是却不直接使用esp，而是把esp赋予ebp来使用。

 

 

 

对应汇编程序：从中可以提炼出汇编函数的大致框架

 

 

B. 理解原理后自己都知道C语言是怎么调用汇编的.o程序的了

    按照上面框架，造一个汇编写的加法程序add.s，用gcc -c add.s就可以生成add.o

.globl add

 .type add, @function

add:

 pushl %ebp

 movl %esp, %ebp

 movl 12(%ebp), %eax

 addl 8(%ebp), %eax

 popl %ebp

 ret

 .size add, .-add

 .section .rodata

 

    在C程序中只需要生命函数原型即可，保证和汇编声明的函数名称一致

#include <stdio.h>

 

int add(int x, int y);

 

int main(){

 int i=1, j=2,n;

 n = add(i, j);

 printf("n=%d\n", n);

 

 return 0;

}

 

    好，这样就可以生成最终的可执行main.o了： gcc -o main.o add.o main.c

 

 

 

参考文档：

《C语言开发技术详解》（戴建华 等编著，电子工业出版社）