GCC 内联汇编器 "memory"Clobber 不会阻止重新排列 ARM 中的代码

Question

我阅读了有关 GCC 内联汇编器的文章 (http://www.ethernut.de/en/documents/arm-inline-asm.html)。

在本文中，“内存”Clobber 强制编译器存储所有 之前缓存的值并在执行汇编器之后重新加载它们 指示。并且它必须保留序列。

这就是例子。 下面的代码打算将 c 与 b 相乘，其中一个或两个 可以通过中断例程修改。之前禁用中断 访问变量并随后重新启用它们看起来像 好主意。

这可能会失败。因为优化器可能决定这样做 首先执行乘法，然后执行两个内联汇编器 指令，反之亦然。 :

asm volatile("mrs r12, cpsr\n\t"
    "orr r12, r12, #0xC0\n\t"
    "msr cpsr_c, r12\n\t" ::: "r12", "cc");
c *= b; /* This may fail. */
asm volatile("mrs r12, cpsr\n"
    "bic r12, r12, #0xC0\n"
    "msr cpsr_c, r12" ::: "r12", "cc");

通过添加“内存”Clobber 是安全的。

asm volatile("mrs r12, cpsr\n\t"
    "orr r12, r12, #0xC0\n\t"
    "msr cpsr_c, r12\n\t" :: : "r12", "cc", "memory");
c *= b; /* This is safe. */
asm volatile("mrs r12, cpsr\n"
    "bic r12, r12, #0xC0\n"
    "msr cpsr_c, r12" ::: "r12", "cc", "memory");

但是我通过 objdump -d 反汇编代码。 “内存”破坏不起作用， 代码是执行两个内联汇编指令，然后 进行乘法运算。

mrs     ip, CPSR
orr     ip, ip, #192    ; 0xc0
msr     CPSR_c, ip
mrs     ip, CPSR
bic     ip, ip, #192    ; 0xc0
msr     CPSR_c, ip
mul     r0, r1, r0
mov     pc, lr

谁能解释一下为什么“内存”Clobber 不起作用？

注意:
源代码。它可能会失败。

 #include <stdio.h>
    int main()
    {
            int a = mul(20, 10);
            printf("%d a\n", a); 
            return 0;
    };

    int mul(int b, int c)  
    {
            asm volatile("mrs r12, cpsr\n\t"
                            "orr r12, r12, #0xC0\n\t"
                            "msr cpsr_c, r12\n\t" ::: "r12", "cc");

            c *= b; /* This may fail. */

            asm volatile("mrs r12, cpsr\n"
                            "bic r12, r12, #0xC0\n"
                            "msr cpsr_c, r12" : :: "r12", "cc");

            return c;
    }
    ~   

这是安全的。

#include <stdio.h>
int main()
{
        int a = mul(20, 10);
        printf("%d a\n", a); 
        return 0;
};

int mul(int b, int c)  
{
        asm volatile("mrs r12, cpsr\n\t"
                        "orr r12, r12, #0xC0\n\t"
                        "msr cpsr_c, r12\n\t" : "=X" (b) :: "r12", "cc");
        c *= b; /* This is safe. */
        asm volatile("mrs r12, cpsr\n"
                        "bic r12, r12, #0xC0\n"
                        "msr cpsr_c, r12" :: "X" (c) : "r12", "cc");

        return c;
}

编译和反汇编命令:

lumotuwe@ubuntu:~/test_nfc$ arm-linux-gcc -O2 inline_asm.c 
lumotuwe@ubuntu:~/test_nfc$ arm-linux-objdump -d a.out

Answer 1

与问题相反，变量 a、b 和 c 不能通过中断修改，因为它们是局部变量，并且存在没有指向它们的指针。

如果指向变量的指针存储在全局变量中，中断处理程序可以使用该全局变量来访问该变量，“内存” clobber 将确保对变量的访问不会移过 asm 语句。

需要 volatile 或“内存”，不需要两者都做。