segmentation-fault - brk 调用后的 x86_64 printf 段错误

Question

当我尝试使用 brk (int 0x80 with 45 in %rax) 在汇编中实现一个简单的内存管理器程序并按顺序打印 block 时，我一直遇到段错误。过了一会儿，我只能重现错误，但不知道为什么会这样:

    .section    .data
    helloworld:
    .ascii  "hello world"
    .section    .text
    .globl      _start
_start:

    push    %rbp
    mov     %rsp, %rbp

    movq    $45, %rax  
    movq    $0, %rbx   #brk(0) should just return the current break of the programm
    int     $0x80

    #incq    %rax #segfault
    #addq    $1, %rax #segfault
    movq    $0, %rax #works fine?
    #addq    $1, %rax #segfault again?

    movq    $helloworld, %rdi
    call    printf

    movq    $1, %rax #exit
    int     $0x80

在此处的示例中，如果注释行未注释，则我有段错误，但某些命令(如 de movq $0, %rax)工作正常。在我的另一个程序中，第一对 printf 工作，但第三个崩溃...寻找其他问题，我听说 printf 有时会分配一些内存，并且不应该使用 brk，因为在这种情况下它会破坏堆或者什么...我很困惑，有人知道吗？

编辑:我刚刚发现要让 printf 工作，您需要 %rax=0。

Answer 1

您的直接问题是您使用了错误的系统调用号:45 是 i*86 上的 SYS_brk，但在 x86_64 上45 是 SYS_recvfrom。同样，SYS_exit 在 x86_64 上为 60。您可以像这样找出正确的数字:

echo "#include <syscall.h>" | gcc -xc - -E -dD | egrep '__NR_(brk|exit) '
#define __NR_brk 12
#define __NR_exit 60

echo "#include <syscall.h>" | gcc -xc - -E -dD -m32 | egrep '__NR_(brk|exit) '
#define __NR_exit 1
#define __NR_brk 45

您的第二个问题是 int $0x80 不是在 x86_64 上调用系统调用的标准方法；您应该改用 syscall。

正如 nneonneo 正确指出的那样，您的第三个问题是 x86_64 上的系统调用的参数在 %rdi、%rsi 中传递等，而不是在 %rbx.

通过上述更改，我得到(注释掉 printf):

strace ./a.out
execve("./a.out", ["./a.out"], [/* 68 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x15b9000
_exit(0)                                = ?

将其与您的原始程序(没有 printf)进行比较:

execve("./a.out", ["./a.out"], [/* 68 vars */]) = 0
recvfrom(0, NULL, 0, 0, NULL, NULL)     = 29184000
write(6291768, NULL, 0 <unfinished ... exit status 0>