在 gcc 中使用内联汇编程序调用方法

Posted

技术标签:

【中文标题】在 gcc 中使用内联汇编程序调用方法【英文标题】:Calling method using inline assembler in gcc 【发布时间】:2012-10-04 17:22:35 【问题描述】:

正如我所说,我正在尝试使用 gcc 调用使用内联 asm 的方法。所以,我搜索了 x86 的工作原理,以及调用约定是什么,然后我尝试了一些简单的调用女巫,效果很好。然后我尝试嵌入v8,这是我最初的目标,但它并没有那么好...... 这是我的代码:

v8::Handle<v8::Value> V8Method::staticInternalMethodCaller(const v8::Arguments& args, int argsize, void* object, void* method)

    int i = 0;
    char* native_args;

    // Move the ESP to the end of the array (argsize is the array size in byte)
    asm("subl %1, %%esp;"
        "movl %%esp, %0;"
        : "=r"(native_args)
        : "r"(argsize));


    // This for loop only converts V8 type to native type,
    // and puts them in the array:

    for (; i < args.Length(); ++i)
    
        if (args[i]->IsInt32())
        
            *(int*)(native_args) = args[i]->Int32Value();

            native_args += sizeof(int);
        
        else if (args[i]->IsNumber())
        
            *(float*)(native_args) = (float)(args[i]->NumberValue());

            native_args += sizeof(float);
        
    

    // Then call the method:

    asm("call *%1;" : : "c"(object), "r"(method));

    return v8::Null();

这是生成的程序集:

__ZN3srl8V8Method26staticInternalMethodCallerERKN2v89ArgumentsEiPvS5_:
LFB1178:
    .cfi_startproc
    .cfi_personality 0,___gxx_personality_v0
    .cfi_lsda 0,LLSDA1178
    pushl   %ebp
    .cfi_def_cfa_offset 8
    .cfi_offset 5, -8
    movl    %esp, %ebp
    .cfi_def_cfa_register 5
    pushl   %ebx
    subl    $68, %esp
    .cfi_offset 3, -12
    movl    $0, -12(%ebp)
    movl    12(%ebp), %eax
/APP
 # 64 "method.cpp" 1
    subl %eax, %esp; movl %esp, %ebx; addl $4, %esp
 # 0 "" 2
/NO_APP
    movl    %ebx, -16(%ebp)
    jmp L74
L77:
    movl    -12(%ebp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    movl    8(%ebp), %ecx
LEHB25:
    call    __ZNK2v89ArgumentsixEi
LEHE25:
    subl    $4, %esp
    movl    %eax, -36(%ebp)
    leal    -36(%ebp), %eax
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNK2v86HandleINS_5ValueEEptEv
    movl    %eax, %ecx
LEHB26:
    call    __ZNK2v85Value7IsInt32Ev
LEHE26:
    testb   %al, %al
    je  L75
    movl    -12(%ebp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    movl    8(%ebp), %ecx
LEHB27:
    call    __ZNK2v89ArgumentsixEi
LEHE27:
    subl    $4, %esp
    movl    %eax, -32(%ebp)
    leal    -32(%ebp), %eax
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNK2v86HandleINS_5ValueEEptEv
    movl    %eax, %ecx
LEHB28:
    call    __ZNK2v85Value10Int32ValueEv
LEHE28:
    movl    %eax, %edx
    movl    -16(%ebp), %eax
    movl    %edx, (%eax)
    movl    -16(%ebp), %eax
    movl    (%eax), %ebx
    movl    $LC4, 4(%esp)
    movl    $__ZSt4cout, (%esp)
LEHB29:
    call    __ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
    movl    -16(%ebp), %edx
    movl    %edx, (%esp)
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNSolsEPKv
    subl    $4, %esp
    movl    $LC5, 4(%esp)
    movl    %eax, (%esp)
    call    __ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
    movl    %ebx, (%esp)
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNSolsEi
    subl    $4, %esp
    movl    $__ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_, (%esp)
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNSolsEPFRSoS_E
    subl    $4, %esp
    addl    $4, -16(%ebp)
    jmp L76
L75:
    movl    -12(%ebp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    movl    8(%ebp), %ecx
    call    __ZNK2v89ArgumentsixEi
LEHE29:
    subl    $4, %esp
    movl    %eax, -28(%ebp)
    leal    -28(%ebp), %eax
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNK2v86HandleINS_5ValueEEptEv
    movl    %eax, %ecx
LEHB30:
    call    __ZNK2v85Value8IsNumberEv
LEHE30:
    testb   %al, %al
    je  L76
    movl    -12(%ebp), %eax
    movl    %eax, (%esp)
    movl    8(%ebp), %ecx
LEHB31:
    call    __ZNK2v89ArgumentsixEi
LEHE31:
    subl    $4, %esp
    movl    %eax, -24(%ebp)
    leal    -24(%ebp), %eax
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNK2v86HandleINS_5ValueEEptEv
    movl    %eax, %ecx
LEHB32:
    call    __ZNK2v85Value11NumberValueEv
LEHE32:
    fstps   -44(%ebp)
    flds    -44(%ebp)
    movl    -16(%ebp), %eax
    fstps   (%eax)
    movl    -16(%ebp), %eax
    movl    (%eax), %ebx
    movl    $LC4, 4(%esp)
    movl    $__ZSt4cout, (%esp)
LEHB33:
    call    __ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
    movl    -16(%ebp), %edx
    movl    %edx, (%esp)
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNSolsEPKv
    subl    $4, %esp
    movl    $LC5, 4(%esp)
    movl    %eax, (%esp)
    call    __ZStlsISt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIcT_ES5_PKc
    movl    %ebx, (%esp)
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNSolsEf
    subl    $4, %esp
    movl    $__ZSt4endlIcSt11char_traitsIcEERSt13basic_ostreamIT_T0_ES6_, (%esp)
    movl    %eax, %ecx
    call    __ZNSolsEPFRSoS_E
    subl    $4, %esp
    addl    $4, -16(%ebp)
L76:
    incl    -12(%ebp)
L74:
    movl    8(%ebp), %ecx
    call    __ZNK2v89Arguments6LengthEv
    cmpl    -12(%ebp), %eax
    setg    %al
    testb   %al, %al
    jne L77
movl    16(%ebp), %eax
    movl    20(%ebp), %edx
    movl    %eax, %ecx
/APP
 # 69 "method.cpp" 1
    call *%edx;
 # 0 "" 2
/NO_APP
    call    __ZN2v84NullEv
    leal    -20(%ebp), %edx
    movl    %eax, (%esp)
    movl    %edx, %ecx
    call    __ZN2v86HandleINS_5ValueEEC1INS_9PrimitiveEEENS0_IT_EE
    subl    $4, %esp
    movl    -20(%ebp), %eax
jmp L87
L83:
    movl    %eax, (%esp)
    call    __Unwind_Resume
L84:
    movl    %eax, (%esp)
    call    __Unwind_Resume
L85:
    movl    %eax, (%esp)
    call    __Unwind_Resume
L86:
    movl    %eax, (%esp)
    call    __Unwind_Resume
LEHE33:
L87:
    movl    -4(%ebp), %ebx
    leave
    .cfi_restore 5
    .cfi_restore 3
    .cfi_def_cfa 4, 4
    ret
    .cfi_endproc

所以,这个静态方法是一个回调(我之前做了一些签名检查),女巫应该调用提供有效 C++ 本机参数的特定方法。为了加快一点速度并避免 args 的副本,我尝试将所有参数加载到本地数组中,然后修改 ESP 以使该数组成为参数。

方法调用运行良好,但我没有得到正确的参数...我已经对函数调用、调用约定和大量测试(都成功)进行了大量研究,但我没有了解发生了什么...我错过了什么吗?

基本上,被调用者应该在 esp 的顶部获取它的参数,在我的例子中,是数组...(我准确地说数组是有效的)

我使用 GCC。

【问题讨论】:

不要为自己是法国人或不是专业人士而感到抱歉,但请为给我们造成这样的混乱感到非常抱歉!请格式化您的代码,以便普通人可以阅读它...(这涉及新行、空格、缩进、typedef 等)谢谢! 【参考方案1】:

你正在尝试的有很多问题。

您不能使用内联汇编修改%esp,因为编译器 可能是使用%esp 来引用它的局部变量和参数。如果编译器改用%ebp,这可能有效,但不能保证。

在返回之前,您永远不会撤消 %esp 修改。

在你的内联汇编中,你需要声明%esp是副作用的。

您可能需要将object 作为静默的第一个参数传递。 method是实例方法,不是静态方法?

所有这些都取决于您使用的调用约定:cdeclstdcall 等。

【讨论】:

编译器使用%ebp,我知道没有保证,但是当我查看生成的ASM时,它使用%ebp。是的,我忘记撤消 %esp 修改,但这并没有改变 args 在被调用者内部无效的事实......副作用?在 c++ 中,只有使用 %ecx 传递对象 ("c"(object)) 的 THISCALL 约定,其作用类似于 cdecl 的参数... 更多可能性:像args[i]-&gt;Int32Value() 这样的调用正在破坏您的本机参数数组?也许float 应该作为double 传递?错误的论点究竟是什么样的? 顺便说一句,gcc 上的thiscall 不会通过%ecx 中的this。它在堆栈上传递。 en.wikipedia.org/wiki/X86_calling_conventions#thiscall 我不这么认为,因为通过在 %esp 中添加或替换 4 或 8 之类的值,args 有效(但如果我更改 args,例如给出 double 和 int,我必须更改该值,并且仍然是随机值),并且数组已正确填充。错误的参数看起来,嗯,像随机参数,随机整数,或随机双精度数,或 0...在%ecx 中,调用是有效的(对象和方法指针),只有参数是错误的。 我为那个函数添加了生成的程序集,但是它很长而且很难调试...【参考方案2】:

我建议不要自己尝试这样做,有很多烦人的小细节必须完全正确。我建议改为使用FFCALL library,特别是avcall 方法集来执行此操作。

我想这样的事情会做你想做的事:

v8::Handle<v8::Value> V8Method::staticInternalMethodCaller(const v8::Arguments& args, int argsize, void* object, void* method)

    // Set up the argument list with the function pointer, return type, and
    // pointer to value storing the return value (assuming int, change if
    // necessary)
    int return_value;
    av_alist alist;
    av_start_int(alist, method, &return_value);

    for(int i = args.Length() - 1; i >= 0; i--)
    
        // Push the arguments onto the argument list
        if (args[i]->IsInt32())
        
            av_int(alist, args[i]->Int32Value());
        
        else if (args[i]->IsNumber())
        
            av_double(alist, (float)(args[i]->NumberValue());
        
    

    av_call(alist);  // Call the function

    return v8::Null();

【讨论】:

嗯,这个库看起来不错,但是我做的是C++而不是C...另外,即使我决定使用一个库,我仍然想学习,并且知道在哪里我的错误,我不明白我的代码有什么问题。

以上是关于在 gcc 中使用内联汇编程序调用方法的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章

使用内联汇编器从 GCC 中的共享库调用函数

在 GCC 内联汇编中检索 ZF

GCC内联汇编常见陷阱

操作系统学习之GCC内联汇编

转贴GCC内联汇编基础

GCC 内联汇编到 IAR 内联汇编