x64 位程序集

Question

不久前我开始了汇编 (nasm) 编程。现在我制作了一个带有汇编实现的 C 函数，它打印一个整数。我使用扩展寄存器让它工作，但是当我想用 x64 寄存器（rax、rbx、..）编写它时，我的实现失败了。你们有没有看到我错过了什么？

main.c:

#include <stdio.h>

extern void printnum(int i);

int main(void)
{
        printnum(8);
        printnum(256);

        return 0;
}

32 位版本：

; main.c: http://pastebin.com/f6wEvwTq
; nasm -f elf32 -o printnum.o printnum.asm
; gcc -o printnum printnum.o main.c -m32

section .data
    _nl db 0x0A
    nlLen equ $ - _nl

section .text
    global printnum


printnum:
        enter 0,0

        mov eax, [ebp+8]

        xor ebx, ebx
        xor ecx, ecx
        xor edx, edx
        push ebx
        mov ebx, 10

startLoop:

        idiv ebx
        add edx, 0x30

        push dx ; With an odd number of digits this will screw up the stack, but that's ok
                ; because we'll reset the stack at the end of this function anyway.
                ; Needs fixing though.
        inc ecx
        xor edx, edx

        cmp eax, 0
        jne startLoop

        push ecx
        imul ecx, 2

        mov edx, ecx

        mov eax, 4 ; Prints the string (from stack) to screen
        mov ebx, 1
        mov ecx, esp
        add ecx, 4
        int 80h

        mov eax, 4 ; Prints a new line
        mov ebx, 1
        mov ecx, _nl
        mov edx, nlLen
        int 80h

        pop eax ; returns the ammount of used characters

        leave
        ret

x64 版本：

; main.c : http://pastebin.com/f6wEvwTq
; nasm -f elf64 -o object/printnum.o printnum.asm
; gcc -o bin/printnum object/printnum.o main.c -m64

section .data
    _nl db 0x0A
    nlLen equ $ - _nl

section .text
    global printnum

printnum:
    enter 0, 0

    mov rax, [rbp + 8]  ; Get the function args from the stac
    xor rbx, rbx
    xor rcx, rcx
    xor rdx, rdx

    push rbx        ; The 0 byte of the string
    mov rbx, 10     ; Dividor

startLoop:
    idiv rbx        ; modulo is in rdx
    add rdx, 0x30

    push dx

    inc rcx         ; increase the loop variable
    xor rdx, rdx        ; resetting the modulo

    cmp rax, 0
    jne startLoop

    push rcx        ; push the counter on the stack
    imul rcx, 2

    mov rdx, rcx        ; string length

    mov rax, 4
    mov rbx, 1
    mov rcx, rsp        ; the string
    add rcx, 4
    int 0x80

    mov rax, 4
    mov rbx, 1
    mov rcx, _nl
    mov rdx, nlLen
    int 0x80

    pop rax
    leave

    ret         ; return to the C routine

提前致谢！

Answer 1

我不确定这个答案是否与您看到的问题有关（因为您没有指定失败的原因），但 64 位代码的调用约定与 32 位代码不同做。两个主要的 64 位 Intel ABI（Windows 和 Linux/BSD/Mac OS）都在寄存器中而不是堆栈中传递函数参数。您的程序似乎仍在等待它们在堆栈中，这不是正常的处理方式。

编辑：现在我看到有一个调用您的函数的 C main() 例程，我的回答是正是关于您遇到的问题。

Answer 2

我认为您的问题是您尝试在 64 位模式下使用 32 位调用约定。如果你从 C 中调用这些汇编例程，那不会飞。64 位调用约定在此处记录：http://www.x86-64.org/documentation/abi.pdf

另外，不要打开代码系统调用。调用 C 库中的包装器。这样errno 得到正确设置，您可以利用sysenter/syscall，您不必处理正常调用约定和系统调用参数约定之间的差异，并且您可以与某些低级 ABI 问题。 （您的另一个问题是，write 是 Linux/x86-64 的系统调用编号 1，而不是 4。）

除了社论之外：现在有两个，而且只有两个理由在汇编中写任何东西：

1. 您正在编写仅用 C 语言无法编写的极少数深度魔法之一（一个很好的例子是 libffi 的胆量）
2. 您正在手动优化一个内循环子例程，该子例程测量对性能至关重要，而 C 编译器在这方面做得不够好。

否则就用 C 写任何东西。你的继任者会感谢你的。

编辑：检查系统调用号。