1、C语言内嵌汇编的作用

（1）优化：对于特别重要代码进行优化，出于性能的考虑；
（2）C语言需要借助汇编指令来实现特殊功能。比如：C语言中访问系统寄存器就需要借助CSR指令；

2、基础内嵌汇编

2.1、基础内嵌汇编格式

asm asm-qualifiers(AssemblerInstructions)
关键字含义
asm这是内嵌汇编的关键字，表明这是一个GNU扩展
asm-qualifiers修饰词，比如：volatile、inline
AssemblerInstructions要内嵌的汇编语句，如果是多条汇编语句指令，需要使用”\n\t”来换行

（1）基础内嵌汇编指令支持带参数；
（2）gcc编译器不会去解析内嵌汇编指令，当做一个字符串处理；

2.2、基础内嵌汇编举例

#同时内嵌多条汇编指令asm( "pushl %eax\n\t" "movl $0,%eax\n\t""popl %eax");# 也可以将多条的内嵌汇编语句拆开写，效果一样asm("movl %eax,%ebx");asm("xorl %ebx,%edx");asm("movl $0,_booga);

3、扩展内嵌汇编

3.1、扩展内嵌汇编的格式

3.1.1、格式说明

asm关键字 修饰词(指令部:输出部：输入部：损坏部：GotoLables（goto修饰时才有该部）)
关键字含义
asm关键字扩展汇编指令的关键字：__asm__
指令部要内嵌的汇编指令，可以是一条或者多条
输出部用于描述在指令部中可以被修改的C语言变量以及约束条件
输入部用于描述在指令部中只能被读取访问的C语言变量以及约束条件
损坏部告诉编译器内嵌汇编可能带来的影响

3.1.2、修饰词

修饰词含义
volatile用于关闭gcc优化，可参考博客：《C语言中volatile关键字详解以及常见的面试问题》
inline用于内联，gcc会把汇编代码编译成尽可能短的代码
goto用于在汇编代码里跳转到C语言的标签处

3.1.3、内嵌汇编操作符号/修饰符

操作符/修饰符含义
=被修饰的操作数是只写属性
+被修饰的操作数具有可读可写属性
&被修饰的操作数只能作为输出，这个操作数在输入参数的指令执行完成之后才能写入

输出部通常用“=”或者“+”修饰符；输入部分则不能用“=”或者“+”约束条件，否则编译器会报错，因为输入部是用来描述只能读取的C语言变量，不能具有写属性；

3.1.4、操作数约束符

操作符/修饰符含义
p内存地址
m内存变量
r通用寄存器
o内存地址，基地址寻址
i立即数
V内存变量，不允许偏移的内存操作数
n立即数
f表示浮点数寄存器
I表示12位有符号的立即数
J表示值为0的整数
A表示存储到通用寄存器中的一个地址
K表示5位无符号的立即数，用于CSR访问指令

3.1.5、损坏部介绍

关键字含义
memory告诉编译器，内嵌汇编代码改变了内存中的值，执行完汇编代码后重新加载该值
cc告诉编译器，内嵌汇编代码修改了状态寄存器的相关标志位

3.1.6、指令部的参数表示

3.1.6.1 、用”前缀% + 数字”表示变量

asm volatile("add %0, %1, %2" : "=r"(res): "r"(i), "r"(j));

（1）%0对于”=r”(res)，%1对应”r”(i)，%2对应”r”(j)，内嵌汇编的功能：把i+j的结果写到res中；
（2）”r”修饰词，表示该变量需要使用一个通用寄存器；
总结：用%+数字来引用后面输入部和输出部的参数；

3.1.6.2 、用汇编符号来表示变量

asm volatile("add %[result], %[input_i], %[input_j]" : [result] "=r"(res): [input_i] "r"(i), [input_j] "r"(j));

在输出部和输入部定义变量时就绑定符号，然后在指令部就可以通过符号来引用变量，提高代码的可读性；

3.1.7、goto修饰词介绍

asm goto("addi %0, %0, -1\n""beqz %0, %1[label]\n":: "r"(a): "memory": label);return 0；label:printf("11111\n");

（1）输出部必须是空的。goto是用于跳转功能，在满足某个条件下进行跳转，没有输出数据的必要；
（2）相较于其他情况，goto修饰的情况下多了标签部，表明最后要跳转的标签处；
（3）上面内嵌汇编的功能：当变量a是1时，则跳转到标签label处；

3.2、扩展汇编实例分析

//读取csr寄存器的宏#define read_csr(csr)\({\register unsigned long __v;\__asm__ __volatile__ ("csrr %0, " #csr\: "=r" (__v) :\: "memory");\__v;\})unsigned long val;val = read_csr(mstatus);//将上面的代码按宏定义展开val = ({ register unsigned long __v; \__asm__ __volatile__ ("csrr %0, " "mstatus" : "=r" (__v) : : "memory");\ __v; });

3.3、内嵌汇编和宏结合

//用ATOMIC_OP宏定义内嵌汇编的函数，摘抄自linux源码#define ATOMIC_OP(op, asm_op, I, asm_type, c_type, prefix)\static __always_inline\void arch_atomic##prefix##_##op(c_type i, atomic##prefix##_t *v)\{\__asm__ __volatile__ (\"amo" #asm_op "." #asm_type " zero, %1, %0"\: "+A" (v->counter)\: "r" (I)\: "memory");\}#define ATOMIC_OPS(op, asm_op, I)\ATOMIC_OP (op, asm_op, I, w, int, )\ATOMIC_OP (op, asm_op, I, d, s64, 64)ATOMIC_OPS(add, add,i)//将上面的宏展开static __always_inline void arch_atomic_add(int i, atomic_t *v){__asm__ __volatile__ ( "amoadd.w " zero, %1, %0" : "+A" (v->counter) : "r" (i) : "memory"); }