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Inline-Assembly

Einführung​

Dieses Dokument behandelt Inline-Assembly in der Wave-Sprache. Inline-Assembly ist eine der Funktionen, die Wave bietet; es ermöglicht die Beibehaltung des Komforts von Hochsprachen und gleichzeitig den direkten Zugriff auf die Steuerung von Low-Level-Hardware mit einer extremen Syntax.

Das bedeutet, dass es Registermanipulationen, direkten Speicherzugriff und die Ausführung spezieller Befehle ermöglicht, die mit normalem Wave-Code schwer zu handhaben sind. Es wird genutzt, wenn Leistungsoptimierung oder hardwareabhängige Arbeiten erforderlich sind.

Grundsyntax​

asm {
    "Assembly-Befehl"          // Tatsächlicher Assembly-Code (ein Befehl pro Zeile)
    ...
    in("Register") Wert         // Eingangsregisterzuordnung
    out("Register") Variable    // Ausgangsregisterzuordnung
}

Syntaxelemente​

  1. Assembly-Befehle

    • Wird in Form eines "..."-Strings geschrieben und ist ein Low-Level-Assembly-Befehl, der auf der tatsächlichen CPU ausgeführt wird.
    • Es können mehrere Zeilen geschrieben werden, wobei jede Zeile einen Befehl enthält.
    • Beispiel: 
      "mov rax, 1"
      "syscall"

  2. in("Register") Wert

    • Lädt den Wert einer Variable (oder eines Ausdrucks) in das angegebene Register.
    • Beispiel: 
      in("rdi") s
      -> Setzt den Wert der Variable s in das rdi-Register, das gemäß der x86-64-Konvention das erste Argumentregister für syscalls ist.

  3. out("Register") Variable

    • Holt den Wert des angegebenen Registers in eine Wave-Variable.
    • Beispiel: 
      out("rax") ret
      -> Speichert den Wert des rax-Registers, in dem der Rückgabewert des syscall gespeichert ist, in der Variable ret.

Einfaches Beispiel​

fun main() {
    var msg_ptr: ptr<i8> = "Hello from syscall!\n";
    var ret_val: i64;

    asm {
        "mov rax, 1"
        "syscall"
        in("rdi") 1
        in("rsi") msg_ptr
        in("rdx") 20
        out("rax") ret_val
    }
}

Vorsichtsmaßnahmen​

  • Inline-Assembly umgeht die Typensicherheit von Wave und kann bei falscher Nutzung zur abnormalen Beendigung von Programmen oder undefiniertem Verhalten führen.
  • in, out-Mappings werden zur Kompilierzeit überprüft, jedoch wird die Gültigkeit der Instruktionen selbst nicht gewährleistet.