从 C 访问 CPU 寄存器

Question

最近我一直在研究 C 中的内联汇编，想知道我是否可以直接从变量访问寄存器

像这样：

volatile uint64_t* flags = RFLAGS;

其中 RFLAGS 是 CPU 标志寄存器。很明显，上面的代码无法通过编译，但我想知道是否有类似的方法可以达到预期的效果。

使用 gcc

为 Ubuntu x86_64 编译

Answer 1

是的，当然。您可以 PUSHF、PUSHFD 或 PUSHFQ 标志并将它们弹出到另一个寄存器中。例如：

unsigned int flags;
__asm{
  pushfd
  pop edx
  mov flags, edx
}

对于 Ubuntu 下使用 AT&T 语法的 gcc，您可能会发现以下内容更直接可用：

unsigned int flags:
__asm__("pushf\n\t"
        "pop edx\n\t"
        "movl edx, flags");

您可以在那里随意查看它们！

Answer 2

您可以通过内联汇编获取标志寄存器的值，但此操作没有用，因为您无法控制相对于其他操作的访问顺序。特别是，您可能希望某些特定算术运算产生的标志在 asm 块的开头可用，但无法向编译器表达该约束。例如，假设您写道：

z = x + y;
__asm__ ( "pushf ; pop %0" : "=r"(flags) );

您可能希望通过添加产生的标志可用。但是，编译器可能选择了：

同样的原则适用于访问任何可能被编译器生成的代码修改的寄存器。是一种语法（在GCC/"GNU C"中）用于访问不受此问题影响的寄存器；它看起来像：

register int var __asm__("regname");

其中 regname 替换为寄存器的名称。这在大多数目标上基本上没有用，但它可以让您控制寄存器使用 input/output 对 asm 的约束，并且一些目标具有永久保存在通用寄存器中的特殊值（线程本地存储指针是最common) 这在某些情况下可能很有用。

Accessing CPU Registers from C