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인라인 어셈블리

소개​

Wave의 인라인 어셈블리는 asm { ... } 블록으로 작성합니다. Wave 코드 안에서 레지스터, 메모리, 시스템 호출 경로를 직접 제어할 수 있습니다.

현재 지원 타깃:

  • Linux x86_64
  • macOS (Darwin) arm64

Windows는 아직 지원하지 않습니다.

기본 형태​

asm은 문(statement) 으로도, 식(expression) 으로도 사용할 수 있습니다.

asm {
    "instruction"
    in("constraint_or_reg") value
    out("constraint_or_reg") target
    clobber("item")
}

구성 요소:

  • 문자열 줄: 실제 어셈블리 명령어
  • in(...): 입력 오퍼랜드
  • out(...): 출력 오퍼랜드
  • clobber(...): 파괴되는 레지스터/상태/메모리 힌트

asm 문 (Statement)​

반환값이 없어도 되는 경우 일반 문장으로 사용합니다.

var ret: i64 = 0;
asm {
    "mov rax, 1"
    "syscall"
    in("rdi") 1
    in("rsi") msg_ptr
    in("rdx") 20
    out("rax") ret
}

out(...)은 여러 개를 둘 수 있습니다.

asm 식 (Expression)​

값을 직접 생성하는 식으로 사용할 수 있습니다.

var result: i64 = asm {
    "mov rax, 123"
    out("rax") result
};

주의:

  • asm 식은 정확히 1개의 out(...) 만 허용합니다.

in(...) / out(...) 제약식​

in("..."), out("...")의 문자열은 다음 둘 중 하나입니다.

  1. 구체 레지스터
  • 예: "rax", "rdi", "x0", "w1"
  1. 제약 클래스(constraint class)
  • 예: "r", "m", "rm"

예시:

in("r") &buf
out("rax") ret

출력 대상(out(...) target)은 현재 구현 기준으로 다음 패턴을 권장합니다.

  • 변수: out("rax") ret
  • 포인터 역참조: out("rax") deref p

clobber(...)​

clobber(...)는 한 번에 여러 항목을 받을 수 있고, 여러 번 써도 됩니다.

asm {
    "xor rax, rax"
    clobber("rax")
    clobber("rcx", "rdx")
    clobber("memory")
}

주요 항목:

  • 레지스터: "rax", "x0" 등
  • 특수: "memory", "cc"(타깃별 내부 정규화)

컴파일러는 보수적 안전 모드에서 기본 clobber를 자동으로 추가합니다. (memory, flags/cc 계열 등)

오퍼랜드 자리표시자 ($0, $1, ...)​

명령 문자열 안에서 오퍼랜드를 참조할 때 $N을 사용합니다.

asm {
    "mov QWORD PTR [$0], 777"
    in("r") &buf
    clobber("memory")
}

참고:

  • %0 스타일을 써도 내부적으로 $0 스타일로 변환됩니다.

입력 오퍼랜드 현재 지원 범위​

in(...) 값은 현재 다음 형태를 지원합니다.

  • 변수 식별자
  • 정수 리터럴
  • 문자열 리터럴
  • &identifier
  • deref identifier
  • 음수 정수/실수 리터럴

복잡한 일반 표현식은 제한될 수 있으므로, 필요 시 임시 변수에 담아 전달하는 패턴을 권장합니다.

주의사항​

인라인 어셈블리는 타입 시스템의 보호를 부분적으로 우회합니다. 잘못된 레지스터 지정, 제약식 충돌, clobber 누락은 잘못된 코드 생성이나 런타임 오동작을 유발할 수 있습니다.

권장 사항:

  • 타깃 ABI와 호출 규약을 먼저 확정
  • 입력/출력 레지스터와 clobber를 명시적으로 관리
  • 메모리를 직접 건드리면 clobber("memory")를 함께 선언