从 C++ 调用汇编代码

Question

我正在尝试编写自己的 I/O 库，所以第一步就是能够输出一个字符。到目前为止，这只需要在 Linux 上工作。我在 x86（使用 Intel 语法）中编写了我认为是可靠的_putc: 标签，并将它放在“io.h”中，然后从我的主文件“test.cpp”中调用它。下面是 test.cpp 的内容：

#include "io.h"
extern void _putc(char) __asm__("_putc");
int main(int argc, char** argv){
    _putc('c');
    return 0;
}

这是我的 io.h：

asm(
"\n.intel_syntax noprefix"
"\n.globl _putc"
"\n_putc:"
"\n\tpush [ebp]"
"\n\tmov ebp,esp"
"\n\tmov eax,4"
"\n\tmov ebx,0"
"\n\tmov ecx,[ebp+8]"
"\n\tmov edx,1"
"\n\tint 0x80"
"\n\tret"
"\n.att_syntax" ;return to g++'s at&t syntax
);

我正在使用 G++

在 x86_64 Linux 操作系统上开发它

我用这个来编译：

 g++ -o test test.cpp -Wall

运行时会立即出现段错误。我认为我的问题是调用约定，但没有办法绝对确定。我尝试将程序集包装在一个函数 (void _putc(char c)) 中并删除全局标签，但这没有帮助。我还尝试推送 ebp 的内容而不是它指向的内容，但它无法编译。

注意：这只能与主文件中的行 #include io.h 一起工作（我可以在此工作后移动 extern void _putc(char) __asm__("_putc");），并且它必须与 C++ 一起工作，而不仅仅是C。另外，请不要跟我讲头文件中的函数定义，这正是我正在做的。

Answer 1

对于 64 位代码，您确实需要考虑使用 syscall 而不是 int 0x80。系统调用使用 64 位约定，系统调用号与 32 位代码中的 int 0x80 不同。您可以在此table 中了解 64 位系统调用。 sys_write 和 sys_read 调用如下所示：

%rax  System call %rdi              %rsi             %rdx         %r10      %r8   %r9
0     sys_read    unsigned int fd   char *buf        size_t count         
1     sys_write   unsigned int fd   const char *buf  size_t count

如果您想了解如何在 64 位 Linux 代码中传递参数，则需要熟悉 System V 64-Linux ABI。除其他事项外，如果您打算调用其他函数或系统调用，则通常必须将堆栈对齐到 16 字节边界。

您的代码还存在将字符传递给sys_write 的缺陷。 sys_write 需要一个指向包含字符的缓冲区的地址，而不是字符本身。

这是一个可行的代码转储：

asm(
"\n.intel_syntax noprefix"
"\n.globl _putc"
"\n_putc:"
"\n\tadd rsp, -8"   // Allocate space on the stack to store the character passed
                    // Also aligns stack back to 16-bye boundary 
                    // with return address already on stack
"\n\tmov [rsp],rdi" // Move the character passed in RDI to memory(stack) for sys_write
"\n\tmov eax,1"     // With 64-bit syscalls RAX = 1 for sys_write
"\n\txor edi,edi"   // 1st parameter to syscall is in RDX. FD = 0
"\n\tlea rsi,[rsp]" // We need to pass pointer to memory containing our char
"\n\tmov edx,1"     // RDX = 1 character to print. Could reuse EAX instead of 1 for src
"\n\tsyscall"       // Make syscall (using syscall instead of int 0x80 for 64-bit)

"\n\tadd rsp, 8"    // Restore stack to state right after function entry
"\n\tret"
"\n.att_syntax prefix" //return to g++'s at&t syntax
);