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Obgleich das dazu verwendete Schlüsselwort <tt>__asm</tt> zum ANSI-C-Standard gehört, ist dies in jedem C-Compiler anders implementiert. Das gilt insbesondere für die Schnittstellenbeschreibung Variablen/Register. Dieser Artikel bezieht sich auf Inline Assembler von [[avr-gcc]].
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Das Schlüsselwort, um eine Inline-Assembler Sequenz einzuleiten, ist <tt>__asm</tt> (ANSI). Oft ist auch <tt>asm</tt> oder <tt>__asm__</tt> verwendbar. Um zu kennzeichnen, daß die Sequenz keinesfalls wegoptimiert werden darf &ndash; etwa dann, wenn der Assembler keine Wirkung auf C-Variablen hat &ndash; wird dem <tt>asm</tt> ein <tt>volatile</tt> bzw. <tt>__volatile</tt> nachgestellt. Danach folgen in runden Klammern die durch <tt>''':'''</tt> getrennten Abschnitte des Inline-Assemblers:
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wenn weder Input- noch Output-Operanden gebraucht werden, aber Register oder Speicher verändert werden.
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|<tt>__SP_L__</tt> || unteres Byte des Stack-Pointers, für <tt>in</tt> bzw. <tt>out</tt>
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|<tt>__tmp_reg__</tt> || ein Register zur temporären Verwendung (<tt>r0</tt>)
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|<tt>lo8(''const'')</tt> || die unteren 8 Bit der Konstanten <tt>''const''</tt>
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* Doku zur avr-libc
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* Doku zu avr-gcc
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* Quellen von gcc
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=Siehe auch=
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* [[AVR Assembler Einführung]]
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* [[:Kategorie:Quellcode Assembler|Quellcode Assembler]]
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* [[Sourcevergleich]]
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* [[avr-gcc]]
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[[Kategorie:Microcontroller]]
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[[Kategorie:Software]]
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[[Kategorie:Grundlagen]]
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[[Kategorie:Quellcode Assembler]]
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[[Kategorie:Quellcode C]]

Version vom 1. März 2006, 14:52 Uhr

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In C versteht man unter Inline Assembler die Möglichkeit, direkt Assembler-Befehle in den Code einzufügen bzw. die eingefügten Assembler-Befehle selbst.

Neben den einzufügenden Befehlen muss beschrieben werden, welche Nebeneffekte die Befehle auf die Maschine haben und wo/wie Parameter übergeben werden, bzw. wie die Zuordnung von Variablen zu den Registern ist.

Obgleich das dazu verwendete Schlüsselwort __asm zum ANSI-C-Standard gehört, ist dies in jedem C-Compiler anders implementiert. Das gilt insbesondere für die Schnittstellenbeschreibung Variablen/Register. Dieser Artikel bezieht sich auf Inline Assembler von avr-gcc.

Begriffe

Assembler-Template
Das Template (Schablone) ist ein statischer, konstanter String im Sinne von C. Es enthält die Assembler-Befehle sowie Platzhalter, in deren Stelle später die Operanden treten
Constraint
Die Constraints (Nebenbedingungen) beschreiben Einschränkungen an die zu verwendeten Register. Dies ist notwendig, da nicht alle Maschinenbefehle auf alle Register anwendbar sind
Clobber-List
Das ist eine Liste von Registern, deren Inhalt durch den Inline-Assembler zerstört wird

Syntax und Semantik

Das Schlüsselwort, um eine Inline-Assembler Sequenz einzuleiten, ist __asm (ANSI). Oft ist auch asm oder __asm__ verwendbar. Um zu kennzeichnen, daß die Sequenz keinesfalls wegoptimiert werden darf – etwa dann, wenn der Assembler keine Wirkung auf C-Variablen hat – wird dem asm ein volatile bzw. __volatile nachgestellt. Danach folgen in runden Klammern die durch : getrennten Abschnitte des Inline-Assemblers: 

asm volatile (asm-template : output-operand-list : input-operand-list : clobber-list);

Abschnitte, die leer sind, können auch weggelassen werden, wenn dahinter kein weiterer Abschnitt folgt: 

asm volatile (asm-template);

Oder 

asm volatile (asm-template ::: clobber-list);

wenn weder Input- noch Output-Operanden gebraucht werden, aber Register oder Speicher verändert werden.

Assembler-Template

Tabelle: asm-Platzhalter und ihre Modifier, Sonderzeichen
Platzhalter wird ersetzt durch
%n Wird ersezt durch Argument n mit n = 0...9
%An das erste (untere) Register des Arguments n (Bits 0...7)
%Bn das zweite Register des Arguments n (Bits 8...15)
%Cn das dritte Register des Arguments n (Bits 16...23)
%Dn das vierte Register des Arguments n (Bits 24...31)
%an Ausgabe des Arguments als Adress-Register,
also als x, y bzw. z. Erlaubt zusammen mit Constraint b, e, x, y, z
%~ wird auf AVR mit Flash bis max. 8kByte durch ein r ersetzt, ansonsten bleibt es leer.
Zum Aufbau von Sprungbefehlen, etwa "%~call foo"
%= eine für dieses asm-Template und die Übersetzungseinheit eindeutige Zahl.
Zum Aufbau lokaler Sprungmarken.
Sequenz wird ersetzt durch Sonderzeichen
%% das %-Zeichen selbst
\n ein Zeilenumbruch
zum Trennen mehrerer asm-Befehle/Zeilen
\t ein TAB, zur Übersichtlichkeit im erzeugten asm
\" ein " wird eingefügt
\\ das \-Zeichen selbst
Kommentar Beschreibung
; Text einzeiliger Kommentar bis zum Ende des Templates bzw. nächsten Zeilenumbruch
/* Text */ mehrzeiliger Kommentar wie in C

Operanden und Constraints

Tabelle: Constraints und ihre Bedeutung
Contraint Register Wertebereich   Contraint Konstante Wertebereich
a einfache obere Register r16...r23 G Floatingpoint-Konstante 0.0
b Pointer-Register y, z i Konstante  
d obere Register r16...r31 I positive 6-Bit-Konstante 0...63
e Pointer-Register x, y, z J negative 6-Bit Konstante -63...0
l untere Register r0...r15 K Konstante 2
q Stack-Pointer SPH:SPL L Konstante 0
r ein Register r0...r31 M 8-Bit Konstante 0...255
t Scratch-Register r0 N Konstante -1
w Obere Register-Paare r24, r26, r28, r30 O Konstante 8, 16, 24
x Pointer-Register X x (r27:r26) P Konstante 1
y Pointer-Register Y y (r29:r28)  
z Pointer-Register Z z (r31:r30)  
Tabelle: Übersicht AVR-Instruktionen und passende Constraints
Mnemonic Constraint   Mnemonic Constraint   Mnemonic Constraint   Mnemonic Constraint  
adc r,r add r,r adiw w,I and r,r
andi d,M asr r bclr I bld r,I
brbc I,label brbs I,label bset I bst r,I
cbi I,I cbr d,I com r cp r,r
cpc r,r cpi d,M cpse r,r dec r
elpm t,z eor r,r in r,I inc r
ld r,e ldd r,b ldi d,M lds r,label
lpm t,z lsl r lsr r mov r,r
movw r,r mul r,r neg r or r,r
ori d,M out I,r pop r push r
rol r ror r sbc r,r sbci d,M
sbi I,I sbic I,I sbiw w,I sbr d,M
sbrc r,I sbrs r,I ser d st e,r
std b,r sts label,r sub r,r subi d,M
swap r  


Clobbers

Vordefinierte Bezeichner und Makros

Tabelle: vordefinierte Bezeichner/Makros
Bezeichner Bedeutung
__SP_L__ unteres Byte des Stack-Pointers, für in bzw. out
__SP_H__ oberes Byte des Stack-Pointers, für in bzw. out
__SREG__ Status-Register, für in bzw. out
__tmp_reg__ ein Register zur temporären Verwendung (r0)
__zero_reg__ ein Register, das 0 enthält (r1)
lo8(const) die unteren 8 Bit der Konstanten const
hi8(const) Bits 8...15 der Konstanten const
hlo8(const) Bits 16...23 der Konstanten const
hhi8(const) Bits 24...31 der Konstanten const


Beispiele

Quellen

  • Doku zur avr-libc
  • Doku zu avr-gcc
  • Quellen von gcc

Siehe auch

Von „https://rn-wissen.de/wiki/index.php?title=Inline-Assembler_in_avr-gcc&oldid=6203“

LiFePO4 Speicher Test