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 |
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");
}
