这个汇编函数如何返回值？答案

【问题标题】：How does this assembly function return a value?这个汇编函数如何返回值？
【发布时间】：2021-12-25 00:59:46
【问题描述】：

我在 C 中创建了一个非常简单的函数，它使用来自 <string.h> 的 strlen() 返回 char* 变量的长度：

int length(char *str) {

    return strlen(str);
}

这是来自objdump -M intel -d a.out 的相应x86_64 程序集：

00000000000011a8 <length>:
    11a8:   f3 0f 1e fa             endbr64 
    11ac:   55                      push   rbp
    11ad:   48 89 e5                mov    rbp,rsp
    11b0:   48 83 ec 10             sub    rsp,0x10
    11b4:   48 89 7d f8             mov    QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
    11b8:   48 8b 45 f8             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x8]
    11bc:   48 89 c7                mov    rdi,rax
    11bf:   e8 ac fe ff ff          call   1070 <strlen@plt>
    11c4:   c9                      leave  
    11c5:   c3                      ret

这是我目前对代码的理解（如果有任何错误，请纠正我）：

00000000000011a8 <length>:
    11a8:   f3 0f 1e fa             endbr64 
    11ac:   55                      push   rbp  // stack setup, old rbp of previous frame pushed
    11ad:   48 89 e5                mov    rbp,rsp // rbp and rsp point to same place
    11b0:   48 83 ec 10             sub    rsp,0x10 // space is made for arguments
    11b4:   48 89 7d f8             mov    QWORD PTR [rbp-0x8],rdi // rdi stores argument and is moved into the space made on the line 11b0
    11b8:   48 8b 45 f8             mov    rax,QWORD PTR [rbp-0x8] // value at memory address rbp-0x8 aka argument is stored in rax
    11bc:   48 89 c7                mov    rdi,rax // move the value into rdi for function call
    11bf:   e8 ac fe ff ff          call   1070 <strlen@plt> // strlen() is called
    11c4:   c9                      leave  // stack clear up
    11c5:   c3                      ret // return address popped and control flow resumes

以上如有不妥请指正，其次call 1070 <strlen@plt>如何返回值？因为 strlen() 函数返回字符串的长度，我会认为某些东西会被移动到 rax 寄存器中（我相信它通常用于返回值）。但是没有任何东西被移动到 rax 中，并且它没有显示程序集中返回的值。

最后是地址 1070 的代码（来自调用 1070 strlen@plt）

0000000000001070 <strlen@plt>:
    1070:   f3 0f 1e fa             endbr64 
    1074:   f2 ff 25 45 2f 00 00    bnd jmp QWORD PTR [rip+0x2f45]        # 3fc0 <strlen@GLIBC_2.2.5>
    107b:   0f 1f 44 00 00          nop    DWORD PTR [rax+rax*1+0x0]

【问题讨论】：

简单来说，调用约定是rax包含一个C函数的返回值。所以call 1070 <strlen@plt> 在rax（字符串的长度）中返回一个值，然后将其原封不动地返回给length 的调用者。在这种情况下，length 函数不需要对 rax 做任何事情。有关详细信息，请参阅x64 Calling Conventionn - Return Values。
当您使用调试器单步执行 RAX 时，您看到了什么？（使用nexti 跳过 strlen 调用）。你能想到它是如何到达那里的吗？

标签： c assembly x86-64 calling-convention

【解决方案1】：

调用1070 strlen@plt如何返回值？

strlen 将其结果放入rax 寄存器中，这也是您的length() 函数应该放置其返回值的地方。

在优化下，您的length() 可以编译成一条指令：jmp strlen -- 参数已经在rdi 中，返回值将在rax 中。

附言

最后是地址 1070 的代码

这不是strlen 的实际代码。这是一个“PLT 跳转存根”。要了解那是什么，您可以阅读this blog post。

另外，从那个小地址，你可以看到这是一个 PIE 可执行文件：这些只是图像基地址的偏移量；运行时地址类似于0x55...

【讨论】：