assembly - 将 scanf 与 x86-64 GAS 组件结合使用

Question

我在尝试调用系统函数 scanf 以在我的 x86 汇编程序中工作时遇到了很多问题。目前我已经让它从标准中读取，但是它只会读取没有段错误的字符(我不知道为什么，指定字符串是％d)。我在网上看到的 x86 中的 scanf 示例使用 quarky 或使用 NASM 语法编写，因此我尝试将它们改编为我的程序。

f:
    .string "%d"

_main:
    movq    $0,    %rax    #Clean rax
    movq    $f,    %rdi    #Load string format
    movq    %rcx,  %rsi    #Set storage to rcx (Not sure if this is valid)
    call    scanf
    ret

在输入字符或字符串后，使用 printf 检查 rcx 和 rax 分别返回 1 和 0(这是程序不会出现段错误的唯一方法)。

任何有关如何在 x86 气体组装中正确使用 scanf 的见解将非常感激!

Answer 1

正如您担心的那样，movq %rcx, %rsi 不正确。您需要传递一个指向内存的指针。寄存器不是内存地址空间的一部分，因此不能有指向它们的指针。您需要全局或本地分配存储。顺便说一句，您不应将数据(尤其是可写数据)放入默认的 .text 部分，因为该部分用于代码并且通常是只读的。另外，调用约定通常要求 16 字节堆栈指针对齐，因此您也应该注意这一点。

.globl main

main:
    push %rbp           # keep stack aligned
    mov  $0, %eax       # clear AL (zero FP args in XMM registers)
    leaq f(%rip), %rdi  # load format string
    leaq x(%rip), %rsi  # set storage to address of x
    call scanf
    pop %rbp
    ret

.data

f:  .string "%d"         # could be in .rodata instead
x:  .long 0

(如果您的环境需要符号上有前导下划线，则使用 _main，也可能使用 _scanf。)

<小时/>

将符号/标签的地址放入寄存器实际上有 3 种选择。与 RIP 相关的 LEA 是 x86-64 上的标准方式。 How to load address of function or label into register in GNU Assembler

作为一种优化，如果您的变量位于地址空间的较低 4GiB 中，例如在 Linux 非 PIE(位置依赖)可执行文件中，您可以使用 32 位绝对立即数:

    mov  $f, %edi       # load format string
    mov  $x, %esi       # set storage to address of x

movq $f, %rdi 将使用 32 位符号扩展立即数(而不是通过写入 EDI 隐式零扩展到 RDI)，但具有与 RIP 相同的代码大小-相对LEA。

您还可以使用助记符 movabsq 加载完整的 64 位绝对地址。但不要这样做，因为 10 字节指令不利于代码大小，并且仍然需要运行时修复，因为它与位置无关。

    movabsq $f, %rdi # load format string
    movabsq $x, %rsi # set storage to address of x

<小时/>

根据要求:使用局部变量进行输出可能如下所示:

    subq  $8, %rsp       # allocate 8 bytes from stack
    xor   %eax, %eax     # clear AL (and RAX)
    leaq  f(%rip), %rdi  # load format string
    movq  %rsp, %rsi     # set storage to local variable
    call  scanf
    addq  $8, %rsp       # restore stack
    ret