C嵌入式匯編錯誤：'asm'操作數有不可能的約束

Question

當我用C語言嵌入匯編時，我遇到了以下錯誤，在ubuntu linux 14.04中使用shell命令編譯這些代碼。

    IFR_temp_measure.cpp: In function ‘void BlockTempClc(char*, char*, 
     int, int, char, int, int, int, int*, int, int*, int)’:
     IFR_temp_measure.cpp:1843:6: error: ‘asm’ operand has impossible 
    constraints);
    ^
    &make: *** [IFR_temp_measure.o] Error 1

或者錯誤代碼行1842,1843的位置響應代碼

    :"cc", "memory","q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7", "q8", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15","r0", "r1", "r3", "r4", "r5","r6","r8", "r9", "r10", "r12"
            );

我試圖解決這個問題，但很少有參考文獻在線提供，有一個鏈接器： Gcc內聯匯編“'asm'操作數有不可能的約束”是什么意思？ 和http://www.ethernut.de/en/documents/arm-inline-asm.html但沒有幫助。 我的代碼如下：

    void BlockTempClc(char* src1,char* src2,int StrideDist,int height,char temp_comp1,int numofiterations,int temp_comp2,int temp_comp3,int *dstData,int width,int *dstSum,int step)
{

            volatile char array1[16] = {0,0,0,0,0,0,0,0,
                                       0,0,0,0,0,0,0,0};
            volatile char array2[16] = {0,0,1,0,2,0,3,0,
                                       4,0,5,0,6,0,7,0};
            asm volatile(   
            "mov        r0, %0; " //image[0]    
            "mov        r1, %1; "  //image[1] 
            "mov        r12,%11; " //m
            "mov        r3, %4; " //n
            "mov        r4, %2; " //store data
            "mov        r8, %12; " //step down for loading next line of image
            "mov        r5, %6; " //numofiterations
            "mov        r6, %3; " //out

            "mov.8 r9,%5;"//isp_temp_comp
            "mov.8 r10,%7;"//led_temp_comp
            "mov.8 r11,%8;"//fac_temp_comp


            "vdup.8 d20,r9;"//copy arm register value isp_temp_comp to neon  register
            "VMOV.S16 q9, d20; " //isp_temp_comp transfer to signed short type

            "VLD1.8     {d16,d17}, [%9];"//q8  array1 sum
            "VLD1.8     {d6,d7}, [%10];"//q3  array2

            "VMOV.S16   q0, #256; "
            "VMOV.S16   q1, #2730; " //Assign immediate number 2730 to each 16 bits of d1       

            ".loop:;"           

            "vdup.8 d21,r10;"//copy arm register value led_temp_comp to neon  register 
            "vdup.8 d22,r11;"//copy arm register value fac_temp_comp to neon  register 

            "VLD1.8    d14, [r1],r8; "    // q7  *(image[1] + tmp + n)  Load: Load Picture Pixels   r6:move step  ?
            "VLD1.8    d15, [r0],r8 "    // *(image[0] + tmp + n)  Load: Load Picture Pixels            

            "PLD        [r1]; " //Preload: one line in cache
            "PLD        [r0]; "  //?

            "VMOV.S16  q5, d14; " //q5    8*16  transfer to signed short type:*(image[1] + tmp + n) 
            "VMOV.S16  q6, d15; " //q6    8*16  transfer to signed short type : *(image[0] + tmp + n) 

            "VADD.S16  q12,q6, q9;"//*(image[0] + tmp + n) + isp_temp_comp              
            "VMOV.S16  q6, d21; " //led_temp_comp
            "VADD.S16  q13,q12, q6;"//*(image[0] + tmp + n) + isp_temp_comp+ + led_temp_comp
            "VMOV.S16  q6, d22; " //fac_temp_comp
            "VADD.S16  q14,q13, q6;"//*(image[0] + tmp + n) + isp_temp_comp+ + led_temp_comp+ fac_temp_comp
            "VSUB.S16  q15,q14, q1;"//*(image[0] + tmp + n) + isp_temp_comp+ + led_temp_comp+ fac_temp_comp-2730
            "VMLA.S16   q15, q5, q0;"//img_temp[m][n]=*(image[0] + tmp + n) + isp_temp_comp+ + led_temp_comp+ fac_temp_comp-2730+*(image[1] + tmp + n) *256 


            "VADD.S16  q2,q15, q8;"//sum                
            "VMOV.S16    q8, q2; " //q8


            "vdup.8 d20,r3;"//n 
            "vdup.8 d21,r12;"//m

            "VMOV.S16  q11, d20; " //n
            "VMOV.S16  q10, d21; " //m

            "VADD.S16  q4,q3, q11;"//(n,n+1,n+2,n+3,n+4,n+5,n+6,n+7)
            "VADD.S16  q7,q3, q10;"//(m,m+1,m+2,m+3,m+4,m+5,m+6,m+7)  q7


            "VST1.16     {d30[0]}, [r4]!; "//restore img_temp[m][n] to pointer data
            "VST1.16     {d14[0]}, [r4]!; "//restore m
            "VST1.16     {d8[0]}, [r4]!; "  //restore n

            "VST1.16     {d30[1]}, [r4]!; "     
            "VST1.16     {d14[1]}, [r4]!; "
            "VST1.16     {d8[1]}, [r4]!; "

            "VST1.16     {d30[2]}, [r4]!; "     
            "VST1.16     {d14[2]}, [r4]!; "
            "VST1.16     {d8[2]}, [r4]!; "

            "VST1.16     {d30[3]}, [r4]!; "     
            "VST1.16     {d14[3]}, [r4]!; "
            "VST1.16     {d8[3]}, [r4]!; "//response to array

            "subs        r5, r5, #1; "   // decrement: numofinteration -= 1;
            "bne        .loop; "        // Branch If Not Zero; to .loop
            "VST1.16     {d4[0]}, [r6]!; "//q2 refer to sum restore the final result to pointer out
            "VST1.16     {d4[1]}, [r6]!; "
            "VST1.16     {d4[2]}, [r6]!; "
            "VST1.16     {d4[3]}, [r6]!; "
            "VST1.16     {d5[0]}, [r6]!; "
            "VST1.16     {d5[1]}, [r6]!; "
            "VST1.16     {d5[2]}, [r6]!; "
            "VST1.16     {d5[3]}, [r6]!; "

            :"+r"(src1),"+r"(src2),"+r"(dstData),"+r"(dstSum),"+r"(height)
            :"r"(temp_comp1),"r"(numofiterations),"r"(temp_comp2),"r"(temp_comp3),
                "r"(array1),"r"(array2), "r"(width),"r"(step)
            :"cc", "memory","q0", "q1", "q2", "q3", "q4", "q5", "q6", "q7", "q8", "q10", "q11", "q12", "q13", "q14", "q15","r0", "r1", "r3", "r4", "r5","r6","r8", "r9", "r10", "r12"
            );
}

我想問題可能是輸出操作數列表或輸出操作數列表。 什么導致我的代碼錯誤？以及如何解決它？

Answer 1

你在大多數整數寄存器上聲明了clobbers，但是你要求13個不同的輸入變量。 32位ARM只有16個寄存器，其中2個是PC和SP，最多只剩下14個寄存器。

我們可以測試太多則會覆蓋+操作數是通過刪除所有則會覆蓋問題r0 ... r12 ; 這讓它編譯（進入錯誤的代碼!!）。 https://godbolt.org/z/Z6x78N這不是解決方案，因為它引入了巨大的錯誤，這就是我如何確認這是問題所在。

每當你的內聯asm模板以mov開始從輸入寄存器操作數復制到硬編碼寄存器時，你通常都會做錯。 即使你有足夠的寄存器，編譯器也必須發出代碼才能將變量放入寄存器，然后你手寫的asm使用另一個mov來mov地復制它。

有關更多指南，請參閱https://stackoverflow.com/tags/inline-assembly/info 。

而是首先使用register int foo asm("r0")向編譯器請求該寄存器中的輸入，或者更好地讓編譯器通過使用%0或等效的命名操作數（如%[src1]而不是你的asm模板里到處都是硬編碼的r0 。 命名操作數的語法是[name] "r" (C_var_name) 。 他們沒有匹配，但他們不必是唯一的要么; 使用相同的asm操作數名稱作為C var名稱通常很方便。

然后你可以刪除大多數GP寄存器上的clobbers。 您需要告訴編譯器您修改的任何輸入寄存器，例如使用"+r"約束而不是"r" （然后在asm修改后不使用該C變量）。 或者使用"=r"輸出約束和匹配輸入約束（如"0" (var)將該輸入放在與輸出操作數0相同的寄存器中。 "+r"在包裝函數中更容易，其中C變量是以后沒用過。

如果你使用虛擬輸出操作數來讓編譯器進行寄存器分配，你可以刪除向量寄存器上的clobbers，但如果你只是留下那些硬編碼的話，它基本上沒問題。

asm(  // "mov        r0, %[src1]; "   // remove this and just use %[src1] instead of r0

      "... \n\t"
      "VST1.16     {d30[0]}, [%[dstData]]!   \n\t"  //restore img_temp[m][n] to pointer data
      "... \n\t"

    : [src1]"+&r"(src1), [src2]"+&r"(src2), [dstData]"+&r"(dstData),
      [dstSum]"+&r"(dstSum), [height]"+&r"(height)

    : [temp_comp1] "r"(temp_comp1),  [niter] "r"(numofiterations),
      [temp_comp2] "r"(temp_comp2), [temp_comp3] "r"(temp_comp3),
      ...
    : "memory", "cc", all the q and d regs you use.  // but not r0..r13
   );

您可以查看編譯器的asm輸出，以查看它如何填充您給出的asm模板中的%0和%[name]操作數。 使用"instruction \\n\\t"使這個可讀; 將所有指令放在asm輸出的同一行上。 （C string-literal concatenation不引入換行符）。

讀/寫操作數上的早期clobber聲明確保沒有任何僅輸入操作數與它們共享一個寄存器，即使它們讓編譯器知道temp_comp1 == height 。 因為temp_comp1的原始值仍然需要從寄存器%[temp_comp1]讀取，即使在修改了%[height] 。 所以他們不能兩個都是r4例如。 否則，如果沒有&在"+&r" ，如果只在讀取所有輸入后寫入輸出，編譯器可以選擇提高效率。 （例如，當包裝單個指令時，如GNU C inline asm旨在有效地執行）。

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注意： char array1[16]和2不需要是volatile ; 即使您只是將指針傳遞給它們，asm語句中的"memory" clobber就足夠了，而不是將它們用作"m"輸入操作數。