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一、内嵌汇编
在内嵌汇编中，可以将C语言表达式指定为汇编指令的操作数，而且不用去管如何将C语言表达式的值读入哪个寄存器，以及如何将计算结果写回 C 变量，你只要告诉程序中C语言表达式与汇编指令操作数之间的对应关系即可， GCC会自动插入代码完成必要的操作。
1.1、内嵌汇编语法
其基本语法格式如下：
__asm__(汇编语句模板: 输出部分: 输入部分: 破坏描述部分)
一共有四个部分：汇编语句模板，输出部分，输入部分，破坏描述部分，各部分使用":“格开，汇编语句模板必不可少，其他三部分可选，如果使用了后面的部分，而前面部分为空，也需要用”:"格开，相应部分内容为空。例如：
__asm__ __volatile__("cli": : :"memory") 1.1.1、汇编语句模板
汇编语句模板由汇编语句序列组成，语句之间使用";"、"\n“或”\n\t"分开。
指令中的操作数可以使用占位符引用C语言变量，操作数占位符最多10个，名称如下：%0，%1，...，%9。指令中使用占位符表示的操作数，总被视为long型（4个字节），但对其施加的操作根据指令可以是字或者字节，当把操作数当作字或者字节使用时，默认为低字或者低字节。对字节操作可以显式的指明是低字节还是次字节。方法是在%和序号之间插入一个字母，"b“代表低字节，”h"代表高字节，例如：%h1。
1.1.2、输出部分
输出部分描述输出操作数，不同的操作数描述符之间用逗号格开，每个操作数描述符由限定字符串和C 语言变量组成。每个输出操作数的限定字符串必须包含"="表示他是一个输出操作数。例如：
__asm__ __volatile__("pushfl ; popl %0 ; cli":"=g" (x) ) 描述符字符串表示对该变量的限制条件，这样GCC 就可以根据这些条件决定如何分配寄存器，如何产生必要的代码处理指令操作数与C表达式或C变量之间的联系。
1.1.3、输入部分
输入部分描述输入操作数，不同的操作数描述符之间使用逗号格开，每个操作数描述符由限定字符串和C语言表达式或者C语言变量组成。
例1 ：
__asm__ __volatile__ ("lidt %0" : : "m" (real_mode_idt)); 例2：
Static __inline__ void __set_bit(int nr, volatile void * addr){ __asm__("btsl %1,%0":"=m" (ADDR):"Ir" (nr));} 例2功能是将(*addr)的第nr位设为1。第一个占位符%0与 C 语言变量ADDR对应，第二个占位符%1与 C 语言变量nr对应。因此上面的汇编语句代码与下面的伪代码等价：btsl nr, ADDR，该指令的两个操作数不能全是内存变量m，因此将nr的限定字符串指定为"Ir"，将nr与立即数或者寄存器相关联，这样两个操作数中只有ADDR为内存变量。
1.1.4、限制字符
限制字符有很多种，有些是与特定体系结构相关，此处仅列出常用的限定字符和i386中可能用到的一些常用的限定符。它们的作用是指示编译器如何处理其后的C语言变量与指令操作数之间的关系。
| 分类 | 限定符 | 描述 |
|---|---|---|
| 通用寄存器 | “a” | 将输入变量放入eax这里有一个问题：假设eax已经被使用，那怎么办？其实很简单：因为GCC 知道eax 已经被使用，它在这段汇编代码的起始处插入一条语句pushl %eax，将eax 内容保存到堆栈，然后在这段代码结束处再增加一条语句popl %eax，恢复eax的内容 |
| “b” | 将输入变量放入ebx | |
| “c” | 将输入变量放入ecx | |
| “d” | 将输入变量放入edx | |
| “s” | 将输入变量放入esi | |
| “d” | 将输入变量放入edi | |
| “q” | 将输入变量放入eax，ebx，ecx，edx中的一个 | |
| “r” | 将输入变量放入通用寄存器，也就是eax，ebx，ecx，edx，esi，edi中的一个 | |
| “A” | 把eax和edx合成一个64 位的寄存器(use long longs) | |
| 内存 | “m” | 内存变量 |
| “o” | 操作数为内存变量，但是其寻址方式是偏移量类型，也即是基址寻址，或者是基址加变址寻址 | |
| “V” | 操作数为内存变量，但寻址方式不是偏移量类型 | |
| " " | 操作数为内存变量，但寻址方式为自动增量 | |
| “p” | 操作数是一个合法的内存地址（指针） | |
| 寄存器或内存 | “g” | 将输入变量放入eax，ebx，ecx，edx中的一个或者作为内存变量 |
| “X” | 操作数可以是任何类型 | |
| 立即数 | “I” | 0-31之间的立即数（用于32位移位指令） |
| “J” | 0-63之间的立即数（用于64位移位指令） | |
| “N” | 0-255之间的立即数（用于out指令） | |
| “i” | 立即数 | |
| “n” | 立即数，有些系统不支持除字以外的立即数，这些系统应该使用"n"而不是"i" | |
| 匹配 | “0”，“1”，… ，“9” | 表示用它限制的操作数与某个指定的操作数匹配，也即该操作数就是指定的那个操作数，例如"0"去描述"％1"操作数，那么"%1"引用的其实就是"%0"操作数，注意作为限定符字母的0－9 与指令中的"％0"－"％9"的区别，前者描述操作数，后者代表操作数 |
| & | 该输出操作数不能使用过和输入操作数相同的寄存器 | |
| 操作数类型 | “=” | 操作数在指令中是只写的（输出操作数） |
| “+” | 操作数在指令中是读写类型的（输入输出操作数） | |
| 浮点数 | “f” | 浮点寄存器 |
| “t” | 第一个浮点寄存器 | |
| “u” | 第二个浮点寄存器 | |
| “G” | 标准的80387浮点常数 | |
| % | 该操作数可以和下一个操作数交换位置；例如addl的两个操作数可以交换顺序（当然两个操作数都不能是立即数） | |
| # | 部分注释，从该字符到其后的逗号之间所有字母被忽略 | |
| * | 表示如果选用寄存器，则其后的字母被忽略 |
1.1.5、破坏描述部分
破坏描述符用于通知编译器我们使用了哪些寄存器或内存，由逗号格开的字符串组成，每个字符串描述一种情况，一般是寄存器名，除寄存器外还有"memory"。例如："%eax"，"%ebx"，"memory"等。
"memory"比较特殊，可能是内嵌汇编中最难懂部分。为解释清楚它，先介绍一下编译器的优化知识，再看C关键字volatile。最后去看该描述符。
①、编译器优化介绍
内存访问速度远不及CPU处理速度，为提高机器整体性能，在硬件上引入硬件高速缓存Cache，加速对内存的访问。另外在现代CPU中指令的执行并不一定严格按照顺序执行，没有相关性的指令可以乱序执行，以充分利用CPU的指令流水线，提高执行速度，以上是硬件级别的优化。
再看软件一级的优化：一种是在编写代码时由程序员优化，另一种是由编译器进行优化。编译器优化常用的方法有：将内存变量缓存到寄存器；调整指令顺序充分利用CPU指令流水线，常见的是重新排序读写指令。对常规内存进行优化的时候，这些优化是透明的，而且效率很好。由编译器优化或者硬件重新排序引起的问题的解决办法是在从硬件（或者其他处理器）的角度看必须以特定顺序执行的操作之间设置内存屏障（memory barrier），linux 提供了一个宏，来解决编译器的执行顺序问题。
void Barrier(void)
这个函数通知编译器插入一个内存屏障，但对硬件无效，编译后的代码会把当前CPU寄存器中的所有修改过的数值存入内存，需要这些数据的时候再重新从内存中读出。
②、C语言关键字volatile
C 语言关键字volatile（注意它是用来修饰变量而不是上面介绍的__volatile__）表明某个变量的值可能在外部被改变，因此对这些变量的存取 不能缓存到寄存器，每次使用时需要重新存取。该关键字在多线程环境下经常使用，因为在编写多线程的程序时，同一个变量可能被多个线程修改，而程序通过该变量同步各个线程，例如：
DWORD __stdcall threadFunc(LPVOID signal){ int* intSignal=reinterpret_cast (signal); *intSignal=2; while(*intSignal!=1) sleep(1000); return 0;} 该线程启动时将intSignal 置为2，然后循环等待直到intSignal 为1 时退出。显然intSignal的值必须在外部被改变，否则该线程不会退出。但是实际运行的时候该线程却不会退出，即使在外部将它的值改为1，看一下对应的伪汇编代码就明白了：
mov ax,signallabel:if(ax!=1) goto label
对于C编译器来说，它并不知道这个值会被其他线程修改。自然就把它cache在寄存器里面。记住，C 编译器是没有线程概念的！这时候就需要用到volatile。volatile 的本意是指：这个值可能会在当前线程外部被改变。也就是说，我们要在threadFunc中的intSignal前面加上volatile关键字，这时候，编译器知道该变量的值会在外部改变，因此每次访问该变量时会重新读取，所作的循环变为如下面伪码所示：
label:mov ax,signalif(ax!=1) goto label
③、Memory
有了上面的知识就不难理解Memory修改描述符了，Memory描述符告知GCC：
- 1）不要将该段内嵌汇编指令与前面的指令重新排序；也就是在执行内嵌汇编代码之前，它前面的指令都执行完毕
- 2）不要将变量缓存到寄存器，因为这段代码可能会用到内存变量，而这些内存变量会以不可预知的方式发生改变，因此GCC插入必要的代码先将缓存到寄存器的变量值写回内存，如果后面又访问这些变量，需要重新访问内存。
如果汇编指令修改了内存，但是GCC 本身却察觉不到，因为在输出部分没有描述，此时就需要在修改描述部分增加"memory"，告诉GCC 内存已经被修改，GCC 得知这个信息后，就会在这段指令之前，插入必要的指令将前面因为优化Cache 到寄存器中的变量值先写回内存，如果以后又要使用这些变量再重新读取。
使用"volatile“也可以达到这个目的，但是我们在每个变量前增加该关键字，不如使用”memory"方便
1.2、内嵌汇编举例
使用内嵌汇编，要先编写汇编指令模板，然后将C语言表达式与指令的操作数相关联，并告诉GCC对这些操作有哪些限制条件。例如在下面的汇编语句：
__asm__ __violate__ ("movl %1,%0" : "=r" (result) : "r" (input)); "movl %1,%0"是指令模板；"%0"和"%1"代表指令的操作数，称为占位符，内嵌汇编靠它们将C 语言表达式与指令操作数相对应。指令模板后面用小括号括起来的是C语言表达式，本例中只有两个："result“和”input"，他们按照出现的顺序分别与指令操作数"%0"，"%1"对应；注意对应顺序：第一个C表达式对应"%0"；第二个表达式对应"%1"，依次类推，操作数至多有10 个，分别用"%0","%1"…"%9"表示。
在每个操作数前面有一个用引号括起来的字符串，字符串的内容是对该操作数的限制或者说要求。 “result“前面的限制字符串是”=r”，其中"=“表示”result“是输出操作数，”r" 表示需要将"result“与某个通用寄存器相关联，先将操作数的值读入寄存器，然后在指令中使用相应寄存器，而不是”result“本身，当然指令执行完后需要将寄存器中的值存入变量”result"，从表面上看好像是指令直接对"result"进行操作，实际上GCC做了隐式处理，这样我们可以少写一 些指令。"input“前面的”r"表示该表达式需要先放入某个寄存器，然后在指令中使用该寄存器参加运算。
C表达式或者变量与寄存器的关系由GCC自动处理，我们只需使用限制字符串指导GCC如何处理即可。限制字符必须与指令对操作数的要求相匹配，否则产生的 汇编代码将会有错，读者可以将上例中的两个"r"，都改为"m"(m表示操作数放在内存，而不是寄存器中)，编译后得到的结果是：
movl input, result
很明显这是一条非法指令，因此限制字符串必须与指令对操作数的要求匹配。例如指令movl允许寄存器到寄存器，立即数到寄存器等，但是不允许内存到内存的操作，因此两个操作数不能同时使用"m"作为限定字符。
二、PINT RISC-V 汇编
2.1、RISC-V 基础指令
具体学习可以参考官方文档，文档下载地址如下：
链接：
提取码：cs3g
注：PINT设备目前是32位的，只支持其中的基础指令，例如原子指令/压缩指令/向量指令等是不支持的。
下面列出几条常用的：
csrrs rd, csr, rs1 t = CSRs[csr]; CSRs[csr] = t | x[rs1]; x[rd] = t读后置位控制状态寄存器 (Control and Status Register Read and Set). I-type, RV32I and RV64I.记控制状态寄存器 csr 中的值为 t。 把 t 和寄存器 x[rs1]按位或的结果写入 csr，再把 t 写入x[rd]。
csrr
csrr rd, csr x[rd] = CSRs[csr]读控制状态寄存器 (Control and Status Register Read). 伪指令(Pesudoinstruction), RV32I and RV64I.把控制状态寄存器 csr 的值写入 x[rd]，等同于 csrrs rd, csr, x0.
csrw
csrw csr, rs1 CSRs[csr] = x[rs1]写控制状态寄存器 (Control and Status Register Set). 伪指令(Pesudoinstruction), RV32I and RV64I.对于 x[rs1]中每一个为 1 的位， 把控制状态寄存器 csr 的对应位置位，等同于 csrrs x0, csr, rs1.
2.2、PINT RISC-V 扩展指令
PINT RISC-V在RISC-V基础指令基础上扩展了一些指令，例如uap.faa等，多以uap开头。
同步扩展汇编指令如下图所示：
同步伪指令（Pesudoinstruction）。阻塞此指令，直到所有核都到达此指令
计算相关的扩展汇编指令如下图所示：
2.3、PINT RISC-V 指令使用
嵌入式汇编的用法可以参考/usr/local/pint/include/pintdev.h中的用法，部分代码如下所示：
.../** * \brief enable caching in shared cache may avoid unnecessary ddr load * * \return * void */inline void pint_enable_scache_caching(){ unsigned int old_cfg; asm volatile("nop"); asm volatile("csrr\t%0,0x09":"=r"(old_cfg)); unsigned int new_cfg = ((~0x08) & old_cfg); asm volatile("csrw\t0x09,%0"::"r"(new_cfg));}/** * \brief disable caching, non-shared data do not need to use limited shared cache space * * \return * void */inline void pint_disable_scache_caching(){ unsigned int old_cfg; asm volatile("nop"); asm volatile("csrr\t%0,0x09":"=r"(old_cfg)); unsigned int new_cfg = (0x08 | old_cfg); asm volatile("csrw\t0x09,%0"::"r"(new_cfg));}/** * \brief compute old+val and store result at addr, returns old * * \param addr - the memory address to be added, the memory could not be private memory * \param val - the add value * * \return * old value at addr */inline int pint_atomic_add(volatile int *addr, int val){ asm volatile("uap.faa\t%1, %0" : "+m"(*addr), "+r"(val)); return val;}/** * \brief loads and stores preceding the mem_fence will be committed to memory before any loads and stores following the mem_fence * * \return * void */inline void pint_mem_fence(){ asm volatile("uap.wait.wreq");}... 单条指令解释：
asm volatile("uap.sync"); //阻塞，以同步所有的核asm volatile("csrr %0, 0x09": "=r" (test));//将状态控制寄存器的值写入到test中asm volatile("csrw 0x09, %0":: "r" (test));//将test的值写入到状态控制寄存器中asm volatile("uap.faa\t%1, %0":"+m" (a), "+r" (b)); //原子加，a = a + b，注意b此时也会更新为a的旧值asm volatile("uap.xw\t%1, %0":"+m" (a), "+r" (b)); //交换a和b的值 参考
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