用于 x86 输入/输出端口 I/O 的 C inline asm 操作数大小不匹配

Posted 2023-02-22

【中文标题】用于 x86 输入/输出端口 I/O 的 C inline asm 操作数大小不匹配

【英文标题】：C inline asm for x86 in / out port I/O has operand-size mismatch

【发布时间】：2018-09-16 14:46:54

【问题描述】：

我正在关注 youtube 上的教程，他说需要用 C 编写一些 asm 代码（我的汇编不太好），所以我只是处理了整个代码：

unsigned char inPortB (unsigned int _port) 
    unsigned char rv;
    __asm__ __volatile__ ("inb %1, %0" : "=a" (rv) : "dN" (_port));
    return rv;

和

void outPortB (unsigned int _port, unsigned char _data) 
    __asm__ __volatile__ ("outb %1, %0" : :  "dN" (_port), "a" (_data));

但是当我编译我得到这个错误：

operand type mismatch for 'in'
operand type mismatch for 'out'

我该如何解决？

【问题讨论】：

如果您在 Linux 上编码，请考虑使用来自<sys/io.h> 的inb() 和outb() 函数。

@toohonestforthissite ：出于性能原因，Linux 有 sys_iopl 和 sys_ioperm 系统调用，允许以 root 权限运行的用户空间程序直接访问在 x86 平台上运行的 Linux 上的端口（通过 IO 权限过程的 TSS）。在用户模式下运行的 XServer 可能会依赖它来进行 8514 图形输出。

@toohonestforthissite sys_iopl 和 sys_ioperm 告诉 x86 Linux（假设一个以 root 权限运行）in 和 out 指令将允许在 Linux 用户模式下直接访问端口 (ring3)不会引起#GP。 x86 硬件在任务状态段中具有 IO 特权位图或 CPLin 和out 端口指令（以及所有相关的端口指令）在特定端口（或所有端口）上作为非特权指令运行。

@G.Sliepen ：这似乎是个好主意，但在查看了该标题中的 GLIBC 代码（甚至是他们在 GIT 中拥有的最新版本）之后，这对我来说太严重了在实际项目中考虑。当我打开 sys/io.h 并查看代码时，我感到非常震惊。无论你做什么，都不要在优化的情况下编译它。

@MichaelPetch：哦，我只查看inb 的定义，而不是rep-string 版本。是的，这太可怕了！您应该在之前的评论中说，只有那些不安全，因为他们的 inb 和 outb 定义没有任何问题，这就是这个问题的 OP 正在使用的。

【参考方案1】：

端口号需要在dx 中，这是一个 16 位寄存器。要使 gcc 生成对 dx 的引用，而不是像处理代码那样生成 edx，您需要为 _port 提供 16 位类型，例如unsigned short:

unsigned char inPortB (unsigned short _port) 
    unsigned char rv;
    __asm__ __volatile__ ("inb %1, %0" : "=a" (rv) : "dN" (_port));
    return rv;

这应该可以解决您的问题。