c - 弹出 x86 堆栈以访问函数 arg 时出现段错误

Question

我正在尝试链接 x86 程序集和 C。

我的 C 程序:

extern int plus_10(int);

# include <stdio.h>

int main() {
    int x = plus_10(40);
    printf("%d\n", x);
    return 0;
}

我的汇编程序:

[bits 32]

section .text

global plus_10
plus_10:
    pop edx
    mov eax, 10
    add eax, edx
    ret

我将两者编译链接如下:

gcc -c prog.c -o prog_c.o -m32
nasm -f elf32 prog.asm -o prog_asm.o
gcc prog_c.o prog_asm.o -m32

但是，当我运行生成的文件时，出现了段错误。

但是当我更换

pop edx

与

mov edx, [esp+4]

程序运行良好。有人可以解释为什么会这样吗？

Answer 1

这是一个可能的汇编代码 int x = plus_10(40);

        push    40                      ; push argument
        call    plus_10                 ; call function
retadd: add     esp, 4                  ; clean up stack (dummy pop)
        ; result of the function call is in EAX, per the calling convention

        ; if compiled without optimization, the caller might just store it:
        mov     DWORD PTR [ebp-x], eax  ; store return value
                                        ; (in eax) in x

现在当您调用 plus_10 时，地址 retadd 被 call 指令压入堆栈。它实际上是 push+jmp，而 ret 实际上是 pop eip。

因此您的堆栈在 plus_10 函数中看起来像这样:

|  ...   |
+--------+
|   40   |  <- ESP+4 points here (the function argument)
+--------+
| retadd |  <- ESP points here
+--------+

ESP 指向包含返回地址的内存位置。

现在，如果您使用 pop edx，返回地址将进入 edx，堆栈如下所示:

|  ...   |
+--------+
|   40   |  <- ESP points here
+--------+

现在，如果您在此时执行 ret，程序实际上将跳转到地址 40，并且很可能会出现段错误或以其他一些不可预测的方式运行。

编译器生成的实际汇编代码可能不同，但这说明了问题。

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顺便说一句，编写函数的一种更有效的方法是:对于这个小函数的非内联版本，这是大多数编译器在启用优化的情况下所做的。

global plus_10
plus_10:
    mov   eax,  [esp+4]    ; retval = first arg
    add   eax,  10         ; retval += 10
    ret

这比

更小且效率更高

    mov   eax,  10
    add   eax,  [esp+4]        ; decode to a load + add.
    ret