GCC inline - 推送地址，而不是堆栈的值

Question

我正在试验 GCC 的内联汇编程序（我使用 MinGW，我的操作系统是 Win7）。 现在我只能让一些基本的 C stdlib 函数工作。我通常熟悉 Intel 语法，但对 AT&T 不熟悉。

以下代码运行良好：

char localmsg[] = "my local message";
asm("leal %0, %%eax" : "=m" (localmsg));
asm("push %eax");
asm("call %0" : : "m" (puts));
asm("add $4,%esp");

然而，LEA 似乎是多余的，因为我可以直接将值压入堆栈。好吧，由于我认为这是 AT&T 的特点，所以这样做：

asm("push %0" : "=m" (localmsg));

将在最终的可执行文件中生成以下汇编代码：

PUSH DWORD PTR SS:[ESP+1F]

因此，不是将地址推送到我的字符串，而是推送其内容，因为“指针”被“取消引用”，用 C 术语来说。这显然会导致崩溃。

我相信这只是 GAS 的正常行为，但我找不到任何有关如何克服此问题的信息。如有任何帮助，我将不胜感激。

附：我知道这对于那些有经验的人来说是一个微不足道的问题。我预计会被否决，但我花了 45 分钟寻找解决方案，但一无所获。

附言我意识到这样做的正确方法是在 C 代码中调用 puts( )。这纯粹是出于教育/实验的原因。

Answer 1

虽然内联汇编总是有点棘手，但从中调用函数尤其具有挑战性。对于“了解内联 asm”项目，我不建议这样做。如果您还没有，我建议您查看最新的内联 asm docs。已经做了很多工作来尝试解释内联 asm 的工作原理。

也就是说，这里有一些想法：

1) 像这样使用多个 asm 语句是个坏主意。正如docs 所说：不要期望一系列 asm 语句在编译后保持完全连续。如果某些指令需要在输出中保持连续，请将它们放在单个多指令 asm 语句中。

2) 在不让 gcc 知道您正在这样做的情况下直接修改寄存器（就像您使用 eax 所做的那样）也是一个坏主意。您应该使用寄存器约束（这样 gcc 可以选择自己的寄存器）或使用 clobbers 让 gcc 知道您正在使用它们。

3) 当一个函数（如puts）被调用时，虽然有些寄存器必须在返回之前恢复它们的值，但有些寄存器可以被被调用函数当作临时寄存器（即在返回之前修改而不恢复）。正如我在#2 中提到的，让你的 asm 修改寄存器而不通知 gcc 是一个非常糟糕的主意。如果您知道所调用函数的 ABI，则可以将其暂存寄存器添加到 asm 的 clobber 列表中。

4) 虽然在这个特定示例中您使用的是常量字符串，但作为一般规则，当将 asm 指针传递给字符串、结构、数组等时，您可能需要“内存”破坏器来确保任何未决的在开始执行您的 asm 之前执行对内存的写入。

5) 实际上，lea 正在做一些非常重要的事情。 esp 的值在编译时是未知的，所以你不能执行push $12345。有人需要计算（尤其是 localmsg 的偏移量）才能将其推入堆栈。另外，请参见下面的第二个示例。

6) 如果您更喜欢 intel 格式（有什么正确的人不会？），您可以使用 -masm=intel。

考虑到这一切，我对这段代码的第一次剪辑看起来像这样。请注意，这不会破坏 puts 的暂存寄存器。这留作练习......

#include <stdio.h>

int main()
{
  const char localmsg[] = "my local message";

  int result;

  /* Use 'volatile' since 'result' is usually not going to get used,
     which might tempt gcc to discard this asm statement as unneeded. */

  asm volatile ("push %[msg] \n\t"   /* Push the address of the string. */
                "call %[puts] \n \t" /* Call the print function. */
                "add $4,%%esp"       /* Clean up the stack. */

                : "=a" (result) /* The result code from puts. */
                : [puts] "m" (puts), [msg] "r" (localmsg)
                : "memory", "esp");

   printf("%d\n", result);
}

确实，这并不能避免由于#5 而出现的lea。但是，如果这真的很重要，试试这个：

#include <stdio.h>
const char localmsg[] = "my local message";

int main()
{

  int result;

  /* Use 'volatile' since 'result' is usually not going to get used. */

  asm volatile ("push %[msg] \n\t" /* Push the address of the string. */
                "call %[puts] \n \t" /* Call the print function. */
                "add $4,%%esp"       /* Clean up the stack. */

                : "=a" (result) /* The result code. */
                : [puts] "m" (puts), [msg] "i" (localmsg)
                : "memory", "esp");

   printf("%d\n", result);
}

作为一个全局变量，localmsg 的地址现在在编译时是已知的（好吧，我在简化一点），生成的 asm 如下所示：

push $__ZL8localmsg
call _puts
add $4,%esp

多田。