ARM程序集。 使用負偏移量存儲和加載堆棧中的數據

Question

我們可以使用負地址偏移量來存儲和加載堆棧中的數據，如下面的代碼片段所示嗎？ 從堆棧邊界外部（ [sp, #-16]或[sp, #-20] ）的內存地址寫入和讀取數據是否安全？ 謝謝！

stmdb sp, { r4 - r6 }

mov r4, #255
str r4, [sp, #-16]

mov r3, #127
str r3, [sp, #-20]

ldr r4, [sp, #-20]

sub sp, #12
ldmia sp, { r4 - r6 }

Answer 1

這是ABI的問題，而不是架構或語言，所以最終它取決於運行環境和有效的ABI。

雖然您可以訪問SP以下的地址，但是基本寄存器r13和負偏移的加載或存儲是完全有效的指令，只有ABI指示您的數據是否安全，以及是否這樣的訪問保證不會首先出現段錯誤。 當前使用的大多數系統可能正在使用ARM EABI的一些變體，其程序調用標准稱，作為“通用堆棧約束”的一部分：

進程只能訪問（用於讀取或寫入）由[SP，stack-base-1]分隔的整個堆棧的閉合間隔（其中SP是寄存器r13的值）。

即雖然沒有什么能夠真正阻止你違反這一限制，但試試吧，所有的賭注都會被取消。

既然你提到了Android，它肯定是EABI（特別是GNU變體），那么最明顯的問題就是Linux內核提供信號的方式。 如果您的進程恰好在str r3, [sp, #-20]之后立即發出信號，則信號處理程序可以使用進程堆棧運行，因此當（if）正常執行恢復時，SP本身將返回相同的值之前，誰知道ldr r4, [sp, #-20]實際上會加載什么。

請注意， 某些環境可能會對堆棧指針下方的內容提供某些額外的保證，如果您處於裸機場景或完全控制，那么您可以做任何您喜歡的事情，但通常情況下，除非您不知道然后假設答案是“不”。