x86 - 编写一个玩具编译器 - 调用出现段错误

Question

这个问题来自于我编写一个玩具编译器，但我认为没有必要展示这个问题的编译器方面 - 这严格来说是我对汇编不太有经验的问题。

我正在努力用我的语言实现功能。我生成了以下程序集 (AT&T)，它应该打印 6。程序在 call *%rax 处出现段错误，我认为这意味着我没有正确保存函数的地址。应该发生的情况是，函数 f0 应该从堆栈中读取参数，将它们相乘，然后将结果保留在 %rax 中。 print 函数只是 C 语言中 printf 函数的包装，用于打印 %rax。

我运行的是 Ubuntu 20.04，并且代码是使用 gcc test.S -o test.out -no-pie 编译的，以防万一。

.data
numfmt:
.asciz "%d\n"

.text
print:
push %rbx
mov %rax, %rsi
mov $numfmt, %rdi
xor %rax, %rax
call printf
pop %rbx
ret

.globl main
main:
push %rbp
mov %rsp, %rbp
jmp s0
f0:
push %rbp
mov %rsp, %rbp
mov 16(%rbp), %rax
push %rax
mov 8(%rbp), %rax
pop %rcx
imul %rcx, %rax
mov %rbp, %rsp
pop %rbp
ret
s0:
mov $f0, %rax
push %rax
mov $1, %rax
push %rax
mov $2, %rax
push %rax
mov -8(%rbp), %rax
call *%rax
add 16, %rsp
call print
mov $0, %rax
mov %rbp, %rsp
pop %rbp
ret

Answer 1

在 AT&T 语法中，mov f0, %rax 是间接移动:它使用位于地址 f0 的 qword 加载 %rax。但您想加载地址本身。这是立即移动，因此操作数 f0 需要以 $ 为前缀以指示它是立即移动。因此它应该是 mov $f0, %rax。

出于类似的原因，add 16, %rsp 是错误的，因为它尝试将位于地址 16 的值添加到 %rsp。该页面未映射，因此出现段错误。同样，您需要添加 16 美元，%rsp。

接下来，在f0中，您的帧指针偏移量是错误的。 16(%rbp) 是推送的第二个参数，而不是第一个，8(%rbp) 是返回地址。不要忘记考虑 push %rbp 本身对堆栈指针的影响。因此，您最终计算的是返回地址的 2 倍，而不是 1 乘以 2。将这些设为 24(%rbp) 和 16(%rbp)。

最后，您需要确保调用 printf 时堆栈与 16 字节对齐。如果不是，库函数的行为就会不可预测。有时，他们可能碰巧没有做任何需要协调的事情，而他们似乎一切都正常；其他时候它们可能会崩溃。