linux - 在内联 GNU 汇编程序中获取字符串长度

Question

我正在重新学习我在非常老的 MS-DOS 机器上使用的汇编器!!!

这是我对该函数的理解。它编译但在尝试将 0xffffffff 放入 ecx 时因 SIGSEGV 而崩溃。

代码在具有 32 位 Debian 9 的虚拟机中运行。我们将不胜感激。

    int getStringLength(const char *pStr){

        int len = 0;
        char *Ptr = pStr;

        __asm__  (
            "movl %1, %%edi\n\t"
            "xor %%al, %%al\n\t"
            "movl 0xffffffff, %%ecx\n\t"
            "repne scasb\n\t"
            "subl %%ecx,%%eax\n\t"
            "movl %%eax,%0"
            :"=r" (len)     /*Output*/
            :"r"(len)       /*Input*/
            :"%eax"         /*Clobbered register*/


    );

        return len;
    }

Answer 1

使用 GCC 的内联汇编来学习汇编的问题在于，您花费了一半的时间来学习 gcc 的内联汇编是如何工作的，而不是实际学习汇编。例如，我可能会这样编写相同的代码:

#include <stdio.h>

int getStringLength(const char *pStr){

    int len;

    __asm__  (
        "repne scasb\n\t"
        "not %%ecx\n\t"
        "dec %%ecx"
        :"=c" (len), "+D"(pStr)     /*Outputs*/
        :"c"(-1), "a"(0)            /*Inputs*/
        /* tell the compiler we read the memory pointed to by pStr,
           with a dummy input so we don't need a "memory" clobber */
        , "m" (*(const struct {char a; char x[];} *) pStr)

    );

    return len;
}

查看编译器的 asm 输出 on the Godbolt compiler explorer .虚拟内存输入是棘手的部分:请参阅评论中的讨论和 on the gcc mailing list以最佳的方式做到这一点，这仍然是安全的。

将此与您的示例进行比较

1. 我没有初始化 len，因为 asm 将其声明为输出 (=c)。
2. 没有必要复制pStr，因为它是一个局部变量。根据规范，我们已经被允许更改它(虽然因为它是 const，我们不应该修改它指向的数据)。
3. 没有理由告诉内联 asm 将 Ptr 放入 eax，而只是让您的 asm 将其移动到 edi。我只是首先将值放在 edi 中。请注意，由于 edi 中的值正在变化，我们不能将其声明为“输入”(根据规范，内联汇编不得更改输入的值)。将其更改为读/写输出可以解决此问题。
4. 没有必要让 asm 为零 eax，因为您可以让约束为您做这件事。作为一个附带的好处，gcc 将“知道”它在 eax 寄存器中有 0，并且(在优化构建中)它可以重新使用它(想想:检查 2 个字符串的长度)。
5. 我也可以使用约束来初始化 ecx。如前所述，不允许更改输入值。但是由于我将 ecx 定义为输出，gcc 已经知道我正在更改它。
6. 由于 ecx、eax 和 edi 的内容都已明确指定，因此无需再破坏任何内容。

所有这些都有助于(稍微)更短和更高效的代码。

但这太荒谬了。到底怎么回事(我可以对 SO 说“见鬼”吗？)你应该知道所有这些吗？

如果目标是学习 asm，那么使用内联 asm 并不是最好的方法(事实上，我会说内联 asm 在大多数情况下是 bad idea)。我建议您将 getStringLength 声明为 extern 并将其完全用 asm 编写，然后将其与您的 C 代码链接。

通过这种方式，您可以了解参数传递、返回值、保留寄存器(以及了解必须保留哪些寄存器以及可以安全地用作临时寄存器)、堆栈帧、如何将 asm 与 C 链接等. 了解所有这些都比了解内联汇编的官方文章更有用。