如何將文件指針從 c 傳遞給 asm 中的調用

Question

我在搞 nasm，在沒有問題的情況下做了一個 hello world 之后，我雖然我會嘗試做一些 c 集成。

我正在使用 c 打開一個文件，然后我想使用為打開文件返回的指針來處理文本。 但是，當我用 rdi 中的指針調用 fgetc 時，我得到一個“沒有這樣的文件或目錄”，然后是段錯誤。

我究竟做錯了什么？

int64_t asmFunc(FILE* a, char* b);

int main()
{
   int num;
   FILE *fptr;
   size_t line_buf_size = 0;
   char *ret = malloc(100);
   fptr = fopen("./test.txt","r");

   if(fptr == NULL)
   {
      printf("Error!");   
      exit(1);             
   }

   printf("%ld", asmFunc(fptr, ret));

   return 0;
}

global asmFunc

section .text

extern fgetc

asmFunc:
  call fgetc  ; segfault occurs here.
(...)
  ret

Answer 1

asmFunc 的第一條指令也不是調用，但我刪除了一些設置內容以供以后操作以使其更易於閱讀。

好吧，這違背了 MCVE 的全部目的。 您需要在簡化后重新運行您的測試，以確保它仍然顯示與您的完整版本相同的問題。 但是對於這個答案，我假設您的設置沒有破壞 RDI 中的fptr arg 或修改 RSP。

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asmFunc:
  call fgetc  ; segfault occurs here.

fptr仍將在 RDI 中，您的調用者通過它，所以這對於int fgetc(FILE *fp)是正確的。

所以大概fgetc是段錯誤，因為你用一個未對齊的堆棧調用它。 （在跳轉到asmFunc的call之前它是 16 字節對齊的，但是您沒有奇數次推送或任何sub rsp, 8*n ）。 glibc 的現代版本實際上確實依賴於 scanf 的 16 字節對齊（ 從不對齊 RSP 的函數調用時 glibc scanf 分段錯誤），因此很容易想象 fgetc 包含的代碼也可以編譯為包含某些內容的movaps堆棧。

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一旦你修復了這個錯誤，你就會遇到call fgetc會破壞你的char *ret arg 的問題，因為你的調用者在 RSI 中傳遞了它。 傳遞參數的寄存器是 call-clobbered 。 通過 linux x86-64 函數調用保留了哪些寄存器

asmFunc:            ; (FILE *fptr,  char *ret)
  push   rsi        ; save ret
  call   fgetc
  pop    rsi
  mov    [rsi], al
  ret

AC 編譯器通常會保存/恢復 RBX 並使用mov將ret保存在那里。

asmFunc:            ; (FILE *fptr,  char *ret)
  push   rbx
  mov    rbx, rsi   ; save ret
  call   fgetc
  mov    [rbx], al

  pop    rbx        ; restore rbx
  ret

但是，當我用 rdi 中的指針調用 fgetc 時，我得到一個“沒有這樣的文件或目錄”，然后是段錯誤。

不知道你是如何得到“沒有這樣的文件或目錄”的。 那是從您的調試器中尋找 glibc 函數的源代碼嗎？ 如果它是您的程序本身打印內容的一部分，那么這幾乎為零，因為您在fptr == NULL時正確執行exit(1) 。 並且您不使用perror()或任何其他查找 errno 代碼的方法來生成標准錯誤字符串。

Answer 2

您需要學習並遵循Linux x86-64 ABI規范中記錄的調用約定，特別是其§3.2.3 參數傳遞部分。 所以指針值fptr在%rdi ，指針值ret在%rsi ，你可能應該為你的asmFunc推送一個調用幀

另請閱讀x86 調用約定wikipage。

如果您能夠在某些example.c文件asmFunc C 編寫等效的（甚至是簡化的） asmFunc ，我建議使用gcc -O -fverbose-asm -Wall -S example.c編譯它並查看發出的example.s匯編程序文件以獲得靈感。 大多數情況下，此類函數的第一條機器指令不是call （而是某種稱為函數序言、更改堆棧指針%esp並在調用堆棧上分配一些調用幀的東西）

例如，在我的 Linux/Debian/x86-64 上使用 gcc-8

void asmfunc(FILE* fil, char*s) {
   fputc ('\t', fil);
   fputs (s, fil);
   fputc ('\n', fil);
   fflush (fil);
}

編譯成：

    .text
    .globl  asmfunc
    .type   asmfunc, @function
asmfunc:
.LFB11:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp    #
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    pushq   %rbx    #
    .cfi_def_cfa_offset 24
    .cfi_offset 3, -24
    subq    $8, %rsp    #,
    .cfi_def_cfa_offset 32
    movq    %rdi, %rbx  # fil, fil
    movq    %rsi, %rbp  # s, s
# /tmp/example.c:4:    fputc ('\t', fil);
    movq    %rdi, %rsi  # fil,
    movl    $9, %edi    #,
    call    fputc@PLT   #
# /tmp/example.c:5:    fputs (s, fil);
    movq    %rbx, %rsi  # fil,
    movq    %rbp, %rdi  # s,
    call    fputs@PLT   #
# /tmp/example.c:6:    fputc ('\n', fil);
    movq    %rbx, %rsi  # fil,
    movl    $10, %edi   #,
    call    fputc@PLT   #
# /tmp/example.c:7:    fflush (fil);
    movq    %rbx, %rdi  # fil,
    call    fflush@PLT  #
# /tmp/example.c:8: }
    addq    $8, %rsp    #,
    .cfi_def_cfa_offset 24
    popq    %rbx    #
    .cfi_def_cfa_offset 16
    popq    %rbp    #
    .cfi_def_cfa_offset 8
    ret 
    .cfi_endproc
.LFE11:
    .size   asmfunc, .-asmfunc
    .ident  "GCC: (Debian 8.3.0-6) 8.3.0"

但是請注意，在某些情況下，GCC 能夠（例如使用-O2 ）進行尾調用優化，並且可能會專門調用一些葉函數。