C 語言與 ARM 匯編混合編程：__asm__ __volatile__ 完整指南

內嵌匯編語法結構

__asm__ __volatile__("Instruction List" : Output : Input : Clobber/Modify);

各字段詳解

1. __asm__ / asm：聲明內嵌匯編塊，必不可少。
2. Instruction List：指令序列，多指令用 \n 或 ; 分隔，每指令雙引號包裹。空指令列表可作內存屏障：__asm__("" ::: "memory")。
3. __volatile__ / volatile：禁止編譯器優化該塊，防止指令被刪除/重排。
4. Output：輸出操作數，格式 "=constraint"(var)。例：讀協處理器 mrc p15, 0, %0, c1, c0, 0 → "=r"(value)。
5. Input：輸入操作數，格式 "constraint"(var)。例：寫協處理器 mcr p15, 0, %0, c1, c0, 0 → "r"(value)。
6. Clobber/Modify：聲明被隱式修改的寄存器/內存。未在輸入輸出中列出但指令中修改的寄存器必須聲明（如 "R0"）。"memory" 表示內存已改，強制後續重新加載。

實戰示例

• 關中斷：mrs %0, cpsr; orr %1, %0, #0x80; msr cpsr_c, %1
• 內存屏障：#define barrier() __asm__ __volatile__("" ::: "memory")，保證順序一致性。
• 測試內存屏障效果：無屏障時編譯器優化掉判斷，有屏障則保留。

約束碼速查

r：通用寄存器；m：內存；+：輸入輸出雙向；=：僅輸出。

小結

掌握 GCC 內嵌匯編語法與約束，是編寫高性能、底層系統代碼的關鍵技能。