דלג לתוכן הראשי
Wave
GitHub

אסמבלי מוטמע

אסמבלי מוטמע ב-Wave נכתב באמצעות בלוק asm { ... }. הוא מיועד לקוד ברמה נמוכה כמו kernels, מטעני UEFI, קריאות מערכת, port I/O ושליטה ב-CPU.

היעדים הנוכחיים הם Linux x86_64/aarch64, Darwin x86_64/aarch64, Windows GNU x86_64, ו-freestanding x86_64/aarch64/riscv64. יעדי 32-bit עדיין אינם נתמכים.

צורה בסיסית​

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

שורות מחרוזת הן הוראות assembly. in(...) מצהיר על קלט, out(...) על פלט, ו-clobber(...) על מצב שה-asm משנה.

asm כמשפט​

asm כמשפט משמש כאשר לא נדרש ערך expression. הוא יכול להכיל כמה פלטים.

let mut ret: i64 = 0;
asm {
    "mov rax, 39"
    "syscall"
    out("rax") ret
    clobber("memory")
    clobber("flags")
}

asm כביטוי​

asm כביטוי מייצר ערך ודורש כרגע בדיוק out(...) אחד. clobber("noreturn") אסור ב-expression asm.

let mut value: i64 = 0;
value = asm {
    "mov rax, 123"
    out("rax") value
};

אופרנדים ואילוצים​

אופרנדים יכולים להשתמש באוגרים מסוימים או במחלקות אילוץ. x86_64 משתמש ב-rax, rbx, rcx, rdx, r8 ... r15; AArch64 משתמש ב-x0 ... x30 וב-w0 ... w30; RISC-V משתמש ב-a0, a1, t0, s0, ra, sp, xN. המחלקות המשותפות הן r, m, rm, i, ri, im, irm. אוגר פיזי אחד אינו יכול להיות גם operand וגם clobber.

חוזה clobber​

clobber("memory") אומר שה-asm עשוי לקרוא או לכתוב זיכרון. clobber("flags") ו-clobber("cc") מציינים שינוי flags. clobber("stack") נדרש כאשר משתמשים ב-stack או בהוראות call/return. clobber("nostack") מבטיח שאין שימוש ב-stack. clobber("noreturn") אומר שהשליטה אינה חוזרת לבלוק הנוכחי. אין לשלב stack עם nostack.

משמעת stack​

asm רגיל אינו אמור לשנות את ה-stack. call, push, pop, ret, שימוש ישיר ב-rsp/esp או sp, והוראות דומות דורשים clobber("stack"). גם אז יש לשחזר את ה-stack pointer לפני החזרה.

asm {
    "sub rsp, 8"
    "add rsp, 8"
    clobber("stack")
}

asm שאינו חוזר​

קפיצות עקיפות כמו jmp rax, jmp r11, br x0, או jr ra דורשות clobber("noreturn"). statement asm עם clobber כזה מסיים את בלוק ה-IR ב-unreachable.

fun jump_to_kernel(entry: u64, boot_info: ptr<u8>, stack_top: u64) {
    asm {
        "mov rsp, rdx"
        "and rsp, -16"
        "mov rdi, rcx"
        "jmp rbx"
        in("rbx") entry
        in("rcx") boot_info
        in("rdx") stack_top
        clobber("stack")
        clobber("noreturn")
    }
}

תוויות מקומיות​

קפיצה לתווית מקומית נשארת באותו נתיב asm/control-flow ואינה דורשת noreturn.

asm {
    "jmp 1f"
    "1:"
}

יעדי פלט​

יעדי פלט יציבים הם משתנים ו-deref של משתני מצביע. עבור field או array, כתבו קודם למשתנה זמני.

out("rax") value
out("rax") deref ptr

מגבלות​

inline asm תמיד נחשב כבעל side effect. מניפולציה מורכבת של stack עדיין עשויה להידחות. מצביעי פונקציה וסוגי calling convention מפורשים עדיין אינם יציבים, לכן קריאות שירות UEFI יכולות להשתמש ב-asm wrappers לעת עתה.