Question

我不完全理解下面的注释内容。我在SO和gcc手册中阅读了一些帖子，并了解到它是用于堆栈地址对齐但却无法理解它是如何做到的。代码如下所示：

(gdb) disas main
Dump of assembler code for function main:
   0x08048414 <+0>: push   ebp
   0x08048415 <+1>: mov    ebp,esp
   0x08048417 <+3>: and    esp,0xfffffff0 ; why??
   0x0804841a <+6>: sub    esp,0x10
   0x0804841d <+9>: mov    DWORD PTR [esp],0x8048510
   0x08048424 <+16>:    call   0x8048320 <puts@plt>
   0x08048429 <+21>:    mov    DWORD PTR [esp],0x8048520
   0x08048430 <+28>:    call   0x8048330 <system@plt>
   0x08048435 <+33>:    leave
   0x08048436 <+34>:    ret
End of assembler dump.

代码是在linux上使用gcc（版本4.6.3）生成的。感谢。

Answer 1

and esp, 0xfffffff0在堆栈指针和常量之间执行按位AND，并将结果存储回堆栈指针。

选择常数使其低四位为零。因此，AND运算会在结果中将这些位设置为零，并使esp的其他位保持不变。这样可以将堆栈指针向下舍入到最接近的16的倍数。

Answer 2

在main开头设置商店时，它似乎是某些代码的一部分。

函数start：将基帧指针保存在堆栈上（稍后需要leave指令）：

   0x08048414 <+0>: push   ebp

现在我们将堆栈指针与16字节绑定对齐，因为编译器（无论出于何种原因）需要它。这可能是它总是需要16字节对齐的帧，或者局部变量需要16字节对齐（可能有人使用uint128_t或者他们使用的是使用gcc vector extensions的类型。基本上，由于结果总是小于或等于当前堆栈指针，并且堆栈向下增长，它只是丢弃字节，直到达到16字节对齐点。

   0x08048415 <+1>: mov    ebp,esp
   0x08048417 <+3>: and    esp,0xfffffff0

接下来，我们从堆栈指针中减去16，创建16个字节的局部变量空间：

   0x0804841a <+6>: sub    esp,0x10

puts((const char*)0x8048510);

   0x0804841d <+9>: mov    DWORD PTR [esp],0x8048510
   0x08048424 <+16>:    call   0x8048320 <puts@plt>

system((const char*)0x8048520);

   0x08048429 <+21>:    mov    DWORD PTR [esp],0x8048520
   0x08048430 <+28>:    call   0x8048330 <system@plt>

退出该功能（请参阅another answer了解leave的内容）：

   0x08048435 <+33>:    leave
   0x08048436 <+34>:    ret

＆＃34>丢弃字节的示例＆＃34;：在main开始时说esp = 0x123C。第一行代码：

   0x08048414 <+0>: push   ebp
   0x08048415 <+1>: mov    ebp,esp

导致此内存映射：

0x123C: (start of stack frame of calling function)
0x1238: (old ebp value) <-- esp, ebp

然后：

   0x08048417 <+3>: and    esp,0xfffffff0

将esp的最后4位强制为0，这样做：

0x123C: (start of stack frame of calling function)
0x1238: (old ebp value) <-- ebp
0x1234: (undefined)
0x1230: (undefined) <-- esp

此时程序员无法依赖在esp和ebp 之间的一定数量的内存; 因此该存储器被丢弃而不被使用。

最后，程序分配16个字节的堆栈（本地）存储：

接下来，我们从堆栈指针中减去16，创建16个字节的局部变量空间：

   0x0804841a <+6>: sub    esp,0x10

给我们这张地图：

0x123C: (start of stack frame of calling function)
0x1238: (old ebp value) <-- ebp
0x1234: (undefined)
0x1230: (undefined)
0x123C: (undefined local space)
0x1238: (undefined local space)
0x1234: (undefined local space)
0x1230: (undefined local space) <-- esp

此时，程序可以确定esp指向16字节的16字节对齐内存。

Answer 3

我知道它是很久以前发布的，可能会对其他人有所帮助。

1）在现代处理器中，我们知道 GCC 将堆栈默认对齐为 16字节。

2） 16字节（128位）是因为 SSE2 指令具有 MMX 和 XMM 寄存器和 XMM 寄存器为 128 位。

3），因此在进行函数调用时，它会自动对齐 16字节，而在函数外部，它将保持 8字节。

4）使用 0xfffffff0 的逻辑是将低4位保持为0，这是由于简单的布尔数学表示，在二进制中， 16位具有低4位为零（为什么是4位？ 2 ^ 4 = 16 ）。

和esp，0xfffffff0

3 个答案: