在 gcc 内联汇编中加载寄存器？ （简单的？）

Question

所以对于任何精通汇编的人来说，这似乎都是一个非常简单的问题，但我希望有人可以向我解释以下两段代码之间的区别，因为其中一段会导致分段错误并且另一个没有，但（对我而言）它们似乎在逻辑上应该是等价的。

工作正常：

char *src1; int esi_out, eax;
__asm__
  __volatile__(
     "lodsb\n\t;"
     : "=&S" (esi_out), "=&a" (eax)
     : "0" (src1)
);
printf("src1 %c @ %p, esi_out: %x, eax: %x\n", *src1, src1, esi_out, eax);

并打印：

src1 w @ 0x7fffce186959, esi_out: ce18695a, eax: ce186977

所以我的理解是这段代码应该将 src1 的值（这是一个地址）加载到 ESI 中，将该值复制到 EAX 中，将 ESI 中的地址增加 1 个字节，然后在退出时将这些值输出到本地C 变量 esi_out 和 eax。 src1 和 esi_out 看起来是正确的，但 eax 似乎已经关闭了。这是怎么回事？

第二段代码是我们看到一个我无法完全掌握的段错误：

__asm__
  __volatile__(
        "movl %%ebx, %%esi\n\t;"
        //"lodsb\n\t;"                                                                                                                  
        : "=&S" (esi_out), "=&b" (ebx), "=&a" (eax)
        : "1" (src1)
);
printf("src1 %c @ %p, esi_out: %x, eax: %x, ebx: %x\n", 
                        *src1, src1, esi_out, eax, ebx);

注释掉 lodsb 命令后，它会产生：

src1 w @ 0x7ffff093b959, esi_out: f093b959, eax: f093b959, ebx: f093b959

如果没有注释掉 lodsb 命令，它会出现段错误。以我的思路，直接加载ESI值，如上面第一种情况，加载到EBX，然后movl'ing到ESI应该是等价的吧？

我错过了什么？为什么写入 EAX 的值看起来不对？我将等效程序直接编写到汇编中，并使用 gdb 逐步执行它，它工作正常。

任何见解将不胜感激。

Answer 1

从 printf 中 %p 的输出看，您正在编译 64 位，但您的 asm 代码假定为 32 位。试试

__asm__
  __volatile__(
        "movl %%rbx, %%rsi\n\t;"
        "lodsb\n\t;"    
        : "=&S" (esi_out), "=&b" (ebx), "=&a" (eax)
        : "1" (src1)
);
printf("src1 %c @ %p, esi_out: %x, eax: %x, ebx: %x\n", 
                        *src1, src1, esi_out, eax, ebx);

您还应该将esi_out 和ebx 声明为指针类型（void* 或char*）或uintptr_t。

发生的情况是 lodsb 在 64 位模式下使用 RSI 作为其源地址，但您只将指针值的低 32 位放入 RSI，因此它不包含有效地址，因此出现了段错误。正如 Slagh 所说，只有 a 寄存器 (al) 的低 8 位被 lodsb 修改。您应该屏蔽掉其他位 (eax & 0xff)，清除 rax (xor %rax,%rax) 或将 eax 声明为 char。

如果您对此感到惊讶，您还应该找到有关 x86_64 汇编的资源。

Answer 2

您的第一个问题 - lodsb 正在修改 AL 而不是 EAX 的其余部分。 ce186977 EAX 值中的最后一个字节是 0x77，它是小写“w”的十六进制。

不幸的是，我不熟悉 GCC 汇编语法 - 当您运行代码并跳过 movl 时，哪个寄存器是目标？在我看来，EBX 正在编写 ESI。 EBX 在您的代码之前有什么？

Answer 3

你有一些错误：

您使用的是 64 位架构，int 不足以容纳指针。 esi_out 变量应该是 64 位宽，或者最好只使用 ptrdiff_t。你应该把它命名为rsi_out ;-)

64 位模式下的lodsb 指令隐式引用rsi 而不是esi。在movl %%ebx, %%esi 之前的指令中，您只设置了rsi 的下半部分，上半部分被隐式清除。将其更改为movq %%rbx, %%rsi。