i386 汇编问题：为什么我需要干预堆栈指针？答案

【问题标题】：i386 assembly question: why do I need to meddle with the stack pointer?i386 汇编问题：为什么我需要干预堆栈指针？
【发布时间】：2010-06-06 02:44:16
【问题描述】：

我认为在暑假期间学习 x86 汇编会有趣。所以我从一个非常简单的 hello world 程序开始，借用gcc -S 可以给我的免费示例。我最终得到了这个：

HELLO:
    .ascii "Hello, world!\12\0"
    .text

.globl _main
_main:
    pushl   %ebp        # 1. puts the base stack address on the stack
    movl    %esp, %ebp  # 2. puts the base stack address in the stack address register
    subl    $20, %esp   # 3. ???
    pushl   $HELLO      # 4. push HELLO's address on the stack
    call    _puts       # 5. call puts
    xorl    %eax, %eax  # 6. zero %eax, probably not necessary since we didn't do anything with it
    leave               # 7. clean up
    ret                 # 8. return
                        # PROFIT!

它编译甚至可以工作！我想我了解大部分。

不过，魔法发生在第 3 步。如果我删除这一行，我的程序将在调用 puts 和调用 xor 之间因堆栈未对齐错误而死掉。我是否会将$20 更改为另一个值，它也会崩溃。所以我得出结论，这个值是very 重要的。

问题是，我不知道它的作用以及为什么需要它。

谁能解释一下？（我在 Mac OS 上，这有什么关系。）

【问题讨论】：

标签： assembly x86 gnu-assembler

【解决方案1】：

在 x86 OSX 上，函数调用的堆栈需要 16 字节对齐，请参阅 ABI 文档here。所以，解释是

推送堆栈指针 (#1) -4 奇怪的增量（#3）-20 推论（#4）-4 调用推送返回地址（#5）-4 总计 -32

要检查，将第 3 行从 $20 更改为 $4，这也有效。

此外，Ignacio Vazquez-Abrams 指出，#6 不是可选的。寄存器包含先前计算的残余，因此必须明确归零。

我最近也学习了（仍在学习）组装。为避免您感到震惊，64 位调用约定有很大不同（在寄存器上传递的参数）。发现 this 对 64 位汇编很有帮助。

【讨论】：

【解决方案2】：

注释的一般形式应该是“为局部变量分配空间”。为什么改变它会导致崩溃，我不确定。如果你减少它，我只能看到它崩溃。 6 的正确注释是“准备从此函数返回 0”。

【讨论】：

所以返回值传入%eax？我认为它总是会进入堆栈，因为它们可能大于 32 位。而且，如果我只使用其中的 4 个字节，为什么还要分配 24 个字节呢？（EDIT 它也适用于 4。所以我猜堆栈必须在某个边界上对齐。）
听起来像是因为对齐问题而崩溃，而不是堆栈溢出。值在 edx:eax、eax 或其切片或 FPU 寄存器中返回。
我很确定堆栈指针必须在 x86 上对齐 DWORD（4 字节）的倍数，因为它是 32 位的。
@mazin k.：正如 AcademicRobot 所提到的，它实际上必须以 16 字节的倍数对齐。
它并没有因为堆栈溢出而崩溃（考虑到它是一个非混淆的 hello world 程序，这将是非常糟糕的）。我在问题中提到这是一个堆栈错位问题；汇编程序仍然充满了高级语言所没有的奥秘和问题，所以我一开始并没有完全抓住问题。

【解决方案3】：

请注意，如果您使用 -fomit-frame-pointer 进行编译，则某些 %ebp 指针样板将消失。基指针有助于调试，但在 x86 上实际上不是必需的。

此外，我强烈建议使用 Intel 语法，所有 GCC/binutils 都支持这种语法。我曾经认为 AT&T 和 Intel 语法之间的区别只是品味问题，但有一天我遇到了this example，AT&T 的助记符与 Intel 的助记符完全不同。而且由于所有官方 x86 文档都使用 Intel 语法，这似乎是一种更好的方法。

玩得开心！

【讨论】：