Global Assembly

어셈블리(assembly) 표현식이 Namespace 수준의 comptime 블록 안에 등장하면, 그걸 **글로벌 어셈블리(global assembly)**라고 불러요. 인라인 어셈블리(inline assembly)에 익숙한 분이라면 아마 "그럼 인라인 어셈블리와 뭐가 다르지?"라는 생각이 먼저 들 텐데요, 결론부터 말하면 규칙이 상당히 다릅니다. 이번에는 그 차이를 하나씩 짚어볼게요.

출처: Zig Documentation

본문

글로벌 어셈블리는 인라인 어셈블리와는 다른 규칙을 따라요. 주의할 점이 몇 가지 있는데, 정리하면 이렇습니다.

첫째, volatile은 쓸 수 없어요. 인라인 어셈블리에서 volatile은 "이 어셈블리를 생략하지 마라"는 뜻이지만, 글로벌 어셈블리는 무조건 포함되기 때문에 그런 키워드가 필요 없거든요.
둘째, 인풋(input)·아웃풋(output)·클로버(clobber)가 없어요. 인라인 어셈블리처럼 값을 주고받거나 레지스터를 알려주는 장치가 존재하지 않습니다.
셋째, 모든 글로벌 어셈블리는 그대로(verbatim) 하나의 긴 문자열로 이어붙여 한꺼번에 어셈블됩니다. 그래서 인라인 어셈블리 표현식에 있는 것 같은 %를 둘러싼 템플릿 치환 규칙도 적용되지 않아요.

실제로 쓰는 모습을 볼까요. 다음 코드는 x86-64 리눅스에서 어셈블리로 직접 함수 하나를 정의해 쓰는 예시예요.

const std = @import("std");
const expectEqual = std.testing.expectEqual;

comptime {
    asm (
        \\.global my_func;
        \\.type my_func, @function;
        \\my_func:
        \\  lea (%rdi,%rsi,1),%eax
        \\  retq
    );
}

extern fn my_func(a: i32, b: i32) i32;

test "global assembly" {
    try expectEqual(46, my_func(12, 34));
}

$ zig test test_global_assembly.zig -target x86_64-linux -fllvm
1/1 test_global_assembly.test.global assembly...OK
All 1 tests passed.

comptime 블록 안의 asm(...)이 바로 글로벌 어셈블리예요. 여기서 .global my_func로 심볼을 밖에 노출시키고, my_func: 라벨 아래에서 %rdi(첫 번째 인자)와 %rsi(두 번째 인자)를 더해 %eax로 반환하는 어셈블리를 짜두었죠. 그리고 extern fn my_func(a: i32, b: i32) i32;로 이 함수가 외부(즉 어셈블리)에 정의돼 있다고 선언한 다음에요.

이런 식으로 글로벌 어셈블리는 소스에 등장하는 순서 그대로 결과물에 이어붙어 컴파일 타임에 하나로 합쳐진다는 점이 특징이에요. 인라인 어셈블리처럼 레지스터 할당이나 클로버를 계산해 줄 필요가 없는, "그냥 붙이면 되는" 더 낮은 수준의 어셈블리라고 생각하면 이해가 쉬워요.

더 알아보기

Inline Assembly — 인풋·아웃풋·클로버·템플릿 치환 규칙이 있는 인라인 어셈블리
comptime — 컴파일 타임에 실행되는 블록으로, 글로벌 어셈블리가 등장하는 위치
Namespace — 선언이 모이는 네임스페이스 레벨