有時(shí)為了高效，有時(shí)為了直接控制硬件，有些模塊我們不得不直接用匯編語(yǔ)言來編寫，并且對(duì)外提供調(diào)用的接口，隱藏細(xì)節(jié)，這其實(shí)就是內(nèi)聯(lián)匯編。如何使用內(nèi)聯(lián)匯編？我們就以 GCC 為例，一窺其中奧秘！

一、關(guān)鍵字 
    如何讓 GCC 知道代碼中內(nèi)嵌的匯編呢？ 借助關(guān)鍵字！來看下面的例子：

     __asm__ __volatile__("hlt");

  __asm__ 表示后面的代碼為內(nèi)嵌匯編，asm 是 __asm__ 的別名。__volatile__ 表示編譯器不要優(yōu)化代碼，后面的指令保留原樣，volatile 是它的別名。括號(hào)里面是匯編指令。

二、示例分析 
  使用內(nèi)嵌匯編，要先編寫匯編指令模板，然后將 C 語(yǔ)言表達(dá)式與指令的操作數(shù)相關(guān)聯(lián)，并告訴 GCC 對(duì)這些操作有哪些限制條件。示例如下：
 
   __asm__ __violate__ ("movl %1,%0" : "=r" (result) : "m" (input));   

    movl %1,%0  是指令模板；%0  和 %1 代表指令的操作數(shù)，稱為占位符，內(nèi)嵌匯編靠它們將C 語(yǔ)言表達(dá)式與指令操作數(shù)相對(duì)應(yīng)。

    指令模板后面用小括號(hào)括起來的是 C 語(yǔ)言表達(dá)式，本例中只有兩個(gè)：result 和 input ，他們按照出現(xiàn)的順序分別與指令操作數(shù) %0 、%1 對(duì)應(yīng)；注意對(duì)應(yīng)順序：第一個(gè) C 表達(dá)式對(duì)應(yīng) %0 ；第二個(gè)表達(dá)式對(duì)應(yīng) %1 ，依次類推，操作數(shù)至多有10 個(gè)，分別用 %0, %1 …. %9 表示。

    在每個(gè)操作數(shù)前面有一個(gè)用引號(hào)括起來的字符串，字符串的內(nèi)容是對(duì)該操作數(shù)的限制或者說要求。result 前面的限制字符串是 =r ，其中 = 表示 result 是輸出操作數(shù)， r  表示需要將 result 與某個(gè)通用寄存器相關(guān)聯(lián)，先將操作數(shù)的值讀入寄存器，然后在指令中使用相應(yīng)寄存器，而不是 result 本身，當(dāng)然指令執(zhí)行完后需要將寄存器中的值存入變量 result ，從表面上看好像是指令直接對(duì) result 進(jìn)行操作，實(shí)際上 GCC 做了隱式處理，這樣我們可以少寫一些指令。 input 前面的 r 表示該表達(dá)式需要先放入某個(gè)寄存器，然后在指令中使用該寄存器參加運(yùn)算。 

  C 表達(dá)式或者變量與寄存器的關(guān)系由 GCC 自動(dòng)處理，我們只需使用限制字符串指導(dǎo) GCC 如何處理即可。限制字符必須與指令對(duì)操作數(shù)的要求相匹配，否則產(chǎn)生的匯編代碼將會(huì)有錯(cuò)，讀者可以將上例中的兩個(gè) r，都改為 m (m表示操作數(shù)放在內(nèi)存，而不是寄存器中)，編譯后得到的結(jié)果是： 

           movl input, result

很明顯這是一條非法指令，因此限制字符串必須與指令對(duì)操作數(shù)的要求匹配。例如指令 movl 允許寄存器到寄存器，立即數(shù)到寄存器等，但是不允許內(nèi)存到內(nèi)存的操作，因此兩個(gè)操作數(shù)不能同時(shí)使用 m 作為限定字符。
內(nèi)嵌匯編語(yǔ)法如下： 

           __asm__(匯編語(yǔ)句模板: 輸出部分: 輸入部分: 破壞描述部分)

共四個(gè)部分：匯編語(yǔ)句模板，輸出部分，輸入部分，破壞描述部分，各部分使用“:”格開，匯編語(yǔ)句模板必不可少，其他三部分可選，如果使用了后面的部分，而前面部分為空，也需要用“:”格開，相應(yīng)部分內(nèi)容為空。例如： 

           __asm__ __volatile__("cli": : :"memory")

具體這幾部分都有什么限制呢？這得從細(xì)處著手！


三、語(yǔ)法細(xì)節(jié)
1、匯編語(yǔ)句模板
    匯編語(yǔ)句模板由匯編語(yǔ)句序列組成，語(yǔ)句之間使用“;”、“\n” 或 “\n\t” 分開。指令中的操作數(shù)可以使用占位符引用 C 語(yǔ)言變量，操作數(shù)占位符最多10 個(gè)，名稱如下：%0，%1，…，%9。指令中使用占位符表示的操作數(shù)，總被視為 long 型（4個(gè)字節(jié)），但對(duì)其施加的操作根據(jù)指令可以是字或者字節(jié)，當(dāng)把操作數(shù)當(dāng)作字或者字節(jié)使用時(shí)，默認(rèn)為低字或者低字節(jié)。對(duì)字節(jié)操作可以顯式的指明是低字節(jié)還是次字節(jié)。方法是在 % 和序號(hào)之間插入一個(gè)字母，b 代表低字節(jié)，h 代表高字節(jié)，例如：%h1。

2、輸出部分
    輸出部分描述輸出操作數(shù)，不同的操作數(shù)描述符之間用逗號(hào)格開，每個(gè)操作數(shù)描述符由限定字符串和 C 語(yǔ)言變量組成。每個(gè)輸出操作數(shù)的限定字符串必須包含“=”表示他是一個(gè)輸出操作數(shù)。 例如：
 
         __asm__ __volatile__("pushfl ; popl %0 ; cli":"=g" (x) )

描述符字符串表示對(duì)該變量的限制條件，這樣 GCC 就可以根據(jù)這些條件決定如何分配寄存器，如何產(chǎn)生必要的代碼處理指令操作數(shù)與 C 表達(dá)式或 C 變量之間的聯(lián)系。

3、輸入部分
    輸入部分描述輸入操作數(shù)，不同的操作數(shù)描述符之間使用逗號(hào)格開，每個(gè)操作數(shù)描述符由限定字符串和 C 語(yǔ)言表達(dá)式或者 C 語(yǔ)言變量組成。 示例如下:

例 1 ：
 __asm__ __volatile__ ("lidt %0" : : "m" (real_mode_idt));

例 2：
Static __inline__ void __set_bit(int nr, volatile void * addr)
{ 

       __asm__(
                       "btsl %1,%0"
                       :"=m" (ADDR)
                       :"Ir" (nr));
}

后例功能是將 (*addr) 的第 nr 位設(shè)為 1。第一個(gè)占位符 %0 與 C  語(yǔ)言變量 ADDR 對(duì)應(yīng)，第二個(gè)占位符 %1 與 C 語(yǔ)言變量 nr 對(duì)應(yīng)。因此上面的匯編語(yǔ)句代碼與下面的偽代碼等價(jià)：btsl nr, ADDR，該指令的兩個(gè)操作數(shù)不能全是內(nèi)存變量，因此將 nr 的限定字符串指定為“Ir”，將 nr 與立即數(shù)或者寄存器相關(guān)聯(lián)，這樣兩個(gè)操作數(shù)中只有 ADDR 為內(nèi)存變量。

4、限制字符
    限制字符有很多種，有些是與特定體系結(jié)構(gòu)相關(guān)，此處僅列出常用的限定字符和i386中可能用到的一些常用的限定符。它們的作用是指示編譯器如何處理其后的 C 語(yǔ)言變量與指令操作數(shù)之間的關(guān)系。

 5、破壞描述部分
    破壞描述符用于通知編譯器我們使用了哪些寄存器或內(nèi)存，由逗號(hào)格開的字符串組成，每個(gè)字符串描述一種情況，一般是寄存器名；除寄存器外還有 “memory”。例如：“%eax”，“%ebx”，“memory” 等。