汇编 32 位寻址大小而不是 64 位模式下的 64 位

Question

我对 64 位模式下的 32 位寻址大小而不是 64 位寻址大小有疑问

func:
    movzx    eax, al  ; instead of movzx rax, al
    mov      eax, DWORD [4 * eax + .data]  ; instead of mov rax, QWORD [8 * rax + .data]
    ret

    .data:
         DD .DATA1     ; instead of DQ
         DD .DATA2     ; instead of DQ
         DD .DATA3     ; instead of DQ
         DD .DATA4     ; instead of DQ

.DATA1     DB 'HEY1', 0x00
.DATA2     DB 'HEY2', 0x00
.DATA3     DB 'HEY3', 0x00
.DATA4     DB 'HEY4', 0x00

在 64 位 中是否安全？因为我认为在 64 位和这样的寻址中，没有问题！ （我这样做是因为 .data）

我认为 .data 如果程序大小（可执行文件）小于约 100 Mb，则每个项目地址都适合 32 位寄存器 strong> 永远是！

Answer 1

这在 x86-64 MacOS 或 Linux PIE 可执行文件中是不安全的。程序大小不是唯一的因素，因为它不是从虚拟地址0 开始加载的。你的程序的第一个字节可能是0x555555555000，所以无论你的程序有多小，将地址截断为 32 位都会破坏你的代码。

（不过，在这种情况下，您会因为使用[.data + rax*4] 而只是使用.data 作为绝对disp32。32-bit absolute addresses no longer allowed in x86-64 Linux? 得到一个无效的重定位链接器错误）。但是，如果您在 RDI 中使用了带有有效指针的 [edi + eax*4]，您可以编写可以在 PIE 可执行文件或 MacOS 可执行文件中汇编但会崩溃的代码。）

但是，是的，默认的非 PIE Linux 代码模型将所有代码和静态数据放在低 2GiB 的虚拟地址空间中，因此 32 位绝对符号或零扩展数字可以表示地址。

---

无论您如何寻址，您在内存中的数据大小都是相同的，因此您的替代方案是

 movzx    eax, al
 mov      eax, DWORD [4 * eax + table_of_32bit_pointers]  ; pointless
 mov      eax, DWORD [4 * rax + table_of_32bit_pointers]  ; good

 ; RAX holds a zero-extended pointer.

mov rax, QWORD [8 * rax + .data] 将从不同位置加载 8 个字节。您仍在混淆地址大小和操作数大小。

在内存中使用紧凑的 32 位指针并不意味着在加载它们时必须使用 32 位地址大小。

Like I explained in your previous question 没有理由在使用 movzx eax, al 将索引零扩展为 64 位之后使用 32 位地址大小。（顺便说一句，更喜欢 movzx ecx, al；mov-elimination只适用于不同的寄存器。）

顺便说一句，如果您的字符串长度相同，或者您可以廉价地将它们填充到固定长度，则不需要指针表。您可以改为从第一个字符串的开头 + 缩放索引开始计算地址。例如p = .DATA1 + idx*5 在这种情况下，您的字符串每个长度为 5 个字节。

lea  eax, [.DATA1 + RAX + RAX*4]    ; 4+1 = 5
; eax points at the selected 5-byte string buffer

另外，不要使用.data 作为符号名称。这是一个部分的名称，所以会让人感到困惑。