preparing-asm_4.htm

编写自己的操作系统

-4(%ebp)          # cr0 = 
5       
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; movl&nbsp;&nbsp;&nbsp; -4(%ebp), 
%eax&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; # %eax = 
cr0<BR>#APP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; movl&nbsp;&nbsp;&nbsp; %eax, 
%cr0&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>#NO_APP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; movl&nbsp;&nbsp;&nbsp; $0, 
%eax&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
leave&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
ret&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR></P>
<P>我们从编译出的汇编代码可以看到，在"Instruction List"之前，GCC按照我们的输入约束"a"，将变量cr0的内容装入了eax寄存器。</P>
<P><FONT face="Times New Roman CE" size=4><STRONG>3. Operation 
Constraint</STRONG></FONT></P>
<P>每一个Input和Output表达式都必须指定自己的操作约束Operation 
Constraint，我们这里来讨论在80386平台上所可能使用的操作约束。</P>
<P>1、寄存器约束</P>
<P>当你当前的输入或输入需要借助一个寄存器时，你需要为其指定一个寄存器约束。你可以直接指定一个寄存器的名字，比如：</P>
<P>__asm__ __volatile__("movl %0, %%cr0"::"eax" (cr0));</P>
<P>也可以指定一个缩写，比如：</P>
<P>__asm__ __volatile__("movl %0, %%cr0"::"a" (cr0));</P>
<P>如果你指定一个缩写，比如字母a，则GCC将会根据当前操作表达式中C/C++表达式的宽度决定使用%eax，还是%ax或%al。比如：</P>
<P>unsigned short __shrt;</P>
<P>__asm__ ("mov %0，%%bx" : : "a"(__shrt));</P>
<P>由于变量__shrt是16-bit short类型，则编译出来的汇编代码中，则会让此变量使用%ex寄存器。编译结果为：</P>
<P>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;movw&nbsp;&nbsp;&nbsp; -2(%ebp), 
%ax&nbsp; # %ax = __shrt<BR>#APP<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
movl&nbsp;&nbsp; &nbsp;%ax, %bx<BR>#NO_APP</P>
<P>无论是Input，还是Output操作表达式约束，都可以使用寄存器约束。</P>
<P>下表中列出了常用的寄存器约束的缩写。</P>
<P>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=1>
  <TBODY>
  <TR>
    <TD><STRONG><FONT face=宋体>约束</FONT></STRONG></TD>
    <TD>Input/Output</TD>
    <TD><STRONG><FONT face=宋体>意义</FONT></STRONG></TD></TR>
  <TR>
    <TD>r</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用一个通用寄存器，由GCC在%eax/%ax/%al, %ebx/%bx/%bl, %ecx/%cx/%cl, 
      %edx/%dx/%dl中选取一个GCC认为合适的。</TD></TR>
  <TR>
    <TD>q</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用一个通用寄存器，和r的意义相同。</TD></TR>
  <TR>
    <TD>a</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用%eax / %ax / %al</TD></TR>
  <TR>
    <TD>b</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用%ebx / %bx / %bl</TD></TR>
  <TR>
    <TD>c</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用%ecx / %cx / %cl</TD></TR>
  <TR>
    <TD>d</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用%edx / %dx / %dl</TD></TR>
  <TR>
    <TD>D</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用%edi / %di</TD></TR>
  <TR>
    <TD>S</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用%esi / %si</TD></TR>
  <TR>
    <TD>f</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用浮点寄存器</TD></TR>
  <TR>
    <TD>t</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用第一个浮点寄存器</TD></TR>
  <TR>
    <TD>u</TD>
    <TD>I,O</TD>
    <TD>表示使用第二个浮点寄存器</TD></TR></TBODY></TABLE></P>
<DT>
<DT>2、内存约束 
<P>如果一个Input/Output操作表达式的C/C++表达式表现为一个内存地址，不想借助于任何寄存器，则可以使用内存约束。比如：</P>
<P>__asm__ ("lidt %0" : "=m"(__idt_addr)); 或 __asm__ ("lidt %0" : 
:"m"(__idt_addr));</P>
<P>我们看一下它们分别被放在一个C源文件中，然后被GCC编译后的结果：</P>
<P>$ cat example5.c</P>
<P>// 本例中，变量sh被作为一个内存输入</P>
<P>int main(int __argc, char* 
__argv[])&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; char* sh = 
(char*)&amp;__argc;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; __asm__ __volatile__("lidt %0" : 
: "m" (sh)); 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; return 
0;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>}&nbsp;</P>
<P>$ gcc -S example5.c</P>
<P>$ cat example5.s</P>
<P>main:&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; pushl&nbsp;&nbsp; 
%ebp&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; movl&nbsp;&nbsp;&nbsp; %esp, 
%ebp&nbsp;&nbsp;&nbsp; <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
subl&nbsp;&nbsp;&nbsp; $4, %esp&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; leal&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
8(%ebp), %eax <BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
movl&nbsp;&nbsp;&nbsp;%eax, -4(%ebp)&nbsp; # sh = (char*) 
&amp;__argc<BR>#APP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; lidt&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
&nbsp;-4(%ebp)&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>#NO_APP&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; movl&nbsp;&nbsp;&nbsp; $0, 
%eax&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
leave&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
ret&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR></P>
<P>$ cat example6.c</P>
<P>// 本例中，变量sh被作为一个内存输出</P>
<P>int main(int __argc, char* 
__argv[])&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>{&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; char* sh = 
(char*)&amp;__argc;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; __asm__ __volatile__("lidt %0" : 
"=m" (sh)); 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; return 
0;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; 
<BR>}&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </P>
<P>$ gcc -S example6.c</P>
<P>$ cat example6.s</P>
<P>main:<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; pushl&nbsp;&nbsp; 
%ebp<BR>&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; movl&nbsp;&nbsp;&n