Общая функция C / C ++ для выполнения системных вызовов в PowerPC

Question

Я хочу написать C/C++ функцию для выполнения syscall, которая принимает значение syscall в качестве аргумента, а также необязательные дополнительные аргументы.

void execute_system_call(short value, const int *arguments, int argument_count) {
    // TODO: Use arguments
    asm volatile (
    "li 0, %0\n\t"
    "sc\n\t"
    :
    : "i"(0x1337) // TODO: Use variable
    );
}

Компиляция кода с переменной C в виде syscall значение вместо жесткого кодирования приводит к следующей ошибке компиляции (так что это то, что уже не работает должным образом):

assembly.cpp: In function 'void execute_system_call(short int, const int*, int)':
assembly.cpp:62:3: warning: asm operand 0 probably doesn't match constraints
  );
   ^
assembly.cpp:62:3: error: impossible constraint in 'asm'
make[1]: *** [assembly.o] Error 1
make: *** [build] Error 2

Кроме того, мне также нужно передать аргументы в соответствующие регистры. В PowerPC это обычно будет r3, r4, ..., что также кажется проблематичным, поскольку я не хочу явно указывать это и оставлять вместо этого присвоение регистра в соответствии с соглашениями о вызовах для компилятора. Возможно, последнее невозможно, поэтому я должен написать это больше как следующий псевдокод:

lis 3, $arguments[0]@h # Load higher 16-bit
ori 3, 3, $arguments[0]@l # Load lower 16-bit
lis 4, $arguments[1]@h
ori 4, 4, $arguments[1]@l
lis 5, $arguments[2]@h
ori 5, 5, $arguments[2]@l
...
li 0, $value
sc

Обратите внимание, что все в порядке, если предполагается, что argument_count всегда будет, например, 8 и не обязательно должен быть переменным, поэтому сигнатура метода также может быть

void execute_system_call(short value, const int *arguments)

Как это можно сделать?

Answer 1

Если ваш измененный код выглядит следующим образом:

void execute_system_call(short value, const int *arguments, int argument_count) {
    // TODO: Use arguments
    asm volatile (
    "li 0, %0\n\t"
    "sc\n\t"
    :
    : "i"(value)
    );
}

- тогда вы просите gcc передать переменную value как немедленную (поскольку вы все еще используете "i" в качестве ограничения). Поскольку value является переменной, а не немедленной, это не сработает, что является причиной ошибки, которую вы видите там.

Вместо этого вам нужно будет использовать ограничение ввода "r", чтобы сослаться на значение регистра:

void execute_system_call(short value, const int *arguments, int argument_count) {
    // TODO: Use arguments
    asm volatile (
    "li 0, %0\n\t"
    "sc\n\t"
    :
    : "r"(value)
    );
}

- но на этот раз ограничения верны, а сборка - нет. li принимает регистр и немедленный, но нам нужны два регистра.

Итак, мы, вероятно, хотим mr («регистр перемещения»), а не li:

void execute_system_call(short value, const int *arguments, int argument_count) {
    // TODO: Use arguments
    asm volatile (
    "mr 0, %0\n\t"
    "sc\n\t"
    :
    : "r"(value)
    );
}

Это должно выполнить инструкцию sc с r0, содержащей value.

Однако это еще не совсем завершено. Поскольку ваш системный вызов, вероятно, что-то возвращает, вам также необходимо описать это в выходных ограничениях встроенного asm. Способ сохранения возвращаемого значения будет зависеть от ABI системы, с которой вы работаете.

Также, в зависимости от вашего системного вызова ABI, инструкция sc может изменять другие регистры и / или память. Вы также должны были бы перечислить их в константах clobber оператора asm.

Тогда у нас есть входные аргументы. Реальная реализация этого будет зависеть от вызова функции ABI вашей программы и системного вызова ABI кода супервизора.

Если они довольно похожи, вы можете обнаружить, что гораздо проще реализовать execute_system_call в качестве фактического ASM, чем C-with-inline-ASM. Таким образом, вам не нужно распаковывать аргументы из C во встроенный ASM. В противном случае вам нужно будет создать похожий код для размещения элементов массива arguments в определенных регистрах.

И, как проверка работоспособности, разве ваша платформа не обеспечивает функцию syscall? Это звучит именно то, что вы ищете здесь.