2001/9/12
3. 汇编器
gcc内嵌编译器
GNU C/C++编译器（GCC）是一个32-bit的编译器，是GNU计划的核心，能非常好的支持x86体系结构，它支持在C程序里面嵌入汇编代码，这样看来，寄存器可以自己指定也可以留给gcc来分配。GCC可以在多个平台下使用，除了linux，还有*BSD, VSTa, OS/2, *DOS, Win*等等。
可以在GNU FTP站点下载GCC。链接是：
ftp://prep.ai.mit.edu/pub/gnu/gcc/
现在GCC已经分裂成两个分支(GCC 2.8和EGCS)，但是它们又重新合并了起来，GCC的主页位于：http://gcc.gnu.org.
因为内核头文件中定义的一些汇编例程函数都是extern inline函数，所以GCC必须要加-O（或者-O2，-O3等）编译标志，这样才能使得这些函数可以使用。否则，如果不加-O标志，代码也可以被编译，但是可能link会不正确。
嵌入汇编语言可以通过“-fno-asm”来被禁止。不过通常来说，比较好的编译标志是如下的，这对于大多数的x86平台都是很不错的选择：
gcc -O2 -fomit-frame-pointer -W -Wall
-O2在大部分情况下都是很好的代码优化级别。事实上，使用优化后会带来更多的编译时间，也会产生大一些地代码，而在速度上仅仅有一点点提高。
-fomit-frame-pointer允许产生的代码中跳过一些错误的frame pointer maintenance,这样可以使得代码小一些而且快一些，而且会释放一些寄存器来获得更进一步的优化。
-W –Wall使得我们可以获得很多有用的warning，这对于我们减少一些愚蠢的编码错误是非常有用的。
我们还可以加一些编译参数来指明目标CPU的类型，这样就允许GCC来产生一些针对特定CPU的优化代码。在编译内核中使用指明CPU类型的参数是非常有用的。具体GCC支持什么类型CPU优化，我们可以参考所使用的GCC的文档。
GCC对宏的支持
GCC允许而且要求你指明你的嵌入汇编代码使用的寄存器，这样编译器的优化器才能知道如何优化。因此，嵌入汇编代码通常是一些patterns，而不是真正的代码（exact code）。因此，通常我们把汇编代码放到CPP的宏定义里面，或者定义成inline函数，这样就可以方便的就像使用C函数或宏一样使用这些代码。Inline函数和宏非常相似，不过inline函数比较起后者，使用起来更清晰。
GAS
GAS是GNU的汇编器，GCC实际上也依赖它。我们可以在任何能下载GCC的地方找到这个实用工具，它通常位于一个名叫binutils的包里面。下面的URL给出了最新的版本：
ftp://ftp.varesearch.com/pub/support/hjl/binutils/.
GAS是一个支持32-bit的unix环境下的汇编编译器，它使用标准的AT&T语法，它使用标准的m68k编译器的语法，这是UNIX world的标准。这个语法和Intel的语法不一样，如果你适应了这种语法，那么你就会发现它也是很好用的。下面是一些GAS语法的主要特点：
· 所有的寄存器的名字都是以“%”最为前缀，所以可能的一些寄存器是%eax，%dl等等，而不是简单的eax，dl等。这样的话可以使得C语言中方便的嵌入一些汇编代码而不会有变量名字方面冲突的担心。
· 操作数的顺序也是相反的。例如要把edx寄存器的内容拷贝到eax寄存器里面的话，GAS的语法是：mov %edx,%eax；而Intel平台下的汇编语句是：mov eax,edx。
· 操作数的尺寸作为一个后缀加在操作名的后面。B表示(8-bit)byte,w表示(16-bit) word，l表示(32-bit) long。例如，上面例子中正确的语法应该是：movl %edx,%eax。不过，GAS并不需要严格的AT&T语法，所以这个后缀可可以省略的，这时候编译器就自己根据操作数判断或者置为缺省的位宽32-bit。
· 立即数需要一个“$”前缀符号，例如：addl $5,%eax。
· 如果没有操作数前缀，则表示它是内存地址，例如：movl $foo,%eax，把变量foo的地址送到了%eax寄存器。但是“movl foo,%eax”则把foo变量的内容送到eax寄存器中。
已经有一些工具可以帮助你把你的使用Intel汇编语法的源程序转换成AT&T语法，或者做相反的转换。
不过，已经有的好消息是Binutils 2.10开始，GAS已经可以支持Intel语法了。
16-bit mode
Binutils (2.9.1.0.25+) 可以全面支持i386PC体系下的16-bit模式（存储器和寻址）。使用“.code16”和“.code32”来切换汇编模式。
还有很多的编译器，我们可以选择，明天再学习把。
昨天晚上美国遭到恐怖袭击，去看电视直播去了。拜拜。今天到此。
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hwang@ustc.edu
