关于Linux函数堆栈初始化的问题

时间:2013-11-22 09:54:20

标签: c linux assembly x86-64 callstack

我正在尝试使用下面的代码片段分析函数调用/返回期间的Linux程序集堆栈初始化/清理。意图是未初始化的变量。

#define MAX 16

typedef struct _CONTEXT {
    int arr[MAX];
    int a;
    int b;
    int c;
};

void init(CONTEXT* ctx)
{
    memset(ctx->arr, 0, sizeof(ctx->arr[0]));
    ctx->a = 1;
}

void process(CONTEXT* ctx)
{
    int trash;
    int i;
    for (i = 0; i < MAX; i++)
    {
        trash = ctx->arr[i];
    }
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    CONTEXT ctx;
    init(&ctx);
    process(&ctx);
    return 0;

}

我从学校和本次讲座slide学到的,
函数堆栈初始化的组合( style-1 )应该如下所示:

pushq %rbp
movq %rsp, %rbp
subq $16, %rsp
movq %rdi, -8(%rbp)
...
leave
ret

但是当我使用gcc编译上面的代码片段时,函数maininit具有相同的堆栈初始化例程 style-1 ,包括subq指令,分配堆栈变量的内存空间,
但函数process没有那种堆栈初始化。
我得到了这个汇编代码( style-2 ):

pushq %rbp
movq %rsp, %rbp
movq %rdi, -24(%rbp)
...
popq %rbp
ret 

所以问题是:

  1. 在编译期间创建不同函数堆栈初始化的编译器决策的策略是什么?我没有在此代码中添加任何__cdecl或类似内容,但找到了2个不同的堆栈初始化。

  2. 如何初始化 style-2 函数时找出分配的堆栈内存地址和大小?

  3. movq %rdi, -8(%rbp)

  4. 的目的是什么?
  5. Linux中的 style-1 style-2 旁边是否有更多堆栈初始化样式?
    (未明确提及__cdecl__stdcall事项)

1 个答案:

答案 0 :(得分:3)

编译函数的方式是高度编译器特定的,而不是特定于操作系统的。我确信GCC在32位Windows下生成的代码类似于GCC在32位Linux下生成的代码,而Sun的C编译器在32位Linux下生成的代码看起来与GCC生成的代码不同。堆栈初始化也是如此!因此,根据所使用的编译器,编译器设置,编译器版本,内部编译器状态等,可能有许多堆栈初始化样式。

您显然正在运行64位代码。与64位Windows和Linux中的32位Windows(其中存在__cdecl和__stdcall)不同,只有一种调用约定:在32位Linux中,这等于Windows中的__cdecl; 64位Linux和64位Windows使用两种不同的基于寄存器的调用约定。这意味着:您无法更改Linux和64位Windows程序的调用约定,因为只支持一个。

movq %rdi, -8(%rbp)的目的是将参数(在rdi寄存器中)存储在堆栈中; movq %rdi, -24(%rbp)做同样的事情,但它正在写入可能被信号处理程序覆盖的堆栈的某个区域 - 这不是一个好主意!但是,如果没有从堆栈中读回值,则没有问题!

显然“style-2”函数不需要任何堆栈内存。