从 C 调用汇编函数时出现分段错误错误

Posted 2023-02-14

【中文标题】从 C 调用汇编函数时出现分段错误错误

【英文标题】：Segmentation fault error when calling assembly function from C

【发布时间】：2022-01-04 19:44:50

【问题描述】：

我目前正在尝试将汇编函数链接到我的 C 代码驱动程序以完成大学作业。在执行程序时，我得到一个 seg fault 错误。

下面将包括我的 C 文件、ASM 文件中的内容以及来自 GDB 调试器的信息。

C 代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void add(char*, char*); //would extern be needed here maybe?

int main()

    int choice;

    char num1[3];
    char num2[3];

    printf("Welcome to the back and forth program!\n\n");
    
    do

        printf("What would you like to do?\n\n");
        printf("1. Add two numbers together.\n");
        printf("2. Find if a string is a palindrome. (ASM Version)\n");
        printf("3. Find the factorial of a number.\n");
        printf("4. Find if a string is a palindrome. (C Version)\n");
        printf("5. Exit Program.\n\n");
        printf("choose 1-5: ");

        scanf("%d", &choice);
        getchar();

        while(choice < 1 || choice > 5)

            printf("\nPlease choose an option between 1 and 5.\n");
            
            scanf("%d", &choice);
            getchar();

        

        switch(choice)

            case 1:

                printf("\n*Add two numbers together*\n\n");
                printf("Please enter a number: ");

                fgets(num1, 1024, stdin);

                num1[strlen(num1) - 1] = '\0';

                printf("\nPlease enter a second number: ");

                fgets(num2, 1024, stdin);

                num2[strlen(num2) - 1] = '\0';

                add(num1, num2);

                printf("\nResult: %s\n", num2);

            case 2:

            case 3:

            case 4:

            case 5:

                printf("\nThanks for using!\n");

                break;

        

    while(choice != 5);

    return 0;

这里需要注意的一点是，我的教授特别说明我将这两个数字作为字符串读取，然后在汇编中使用atoi() 函数将字符串转换为int。

现在，我的 ASM 代码：

BITS 32
GLOBAL add
EXTERN atoi

section .data

section .bss

section .text

add:
    push ebp
    mov ebp, esp

    push eax
    call atoi
    push ebx
    call atoi

    mov eax, [ebp+8]
    mov ebx, [ebp+12]
    add eax, ebx

    pop ebx
    ret

由于我需要从我的 Assembly 函数中调用 atoi()，因此我认为有必要使用堆栈。

最后，GDB 调试器在说什么：

Program received signal SIGSEGV, Segmentation fault.
0xffffcdbc in ?? ()

关于调试器错误的说明：在单步执行程序时，一旦到达add(num1, num2)，就会出现此错误。

对于其他一些重要信息，我正在使用 GCC 编译器、NASM 编译器、Intel Assembler i386，并通过 VirtualBox 在虚拟机中运行 Debian 10 x86_64。

任何关于此事的帮助将不胜感激！

【问题讨论】：

pop ebx 可能是pop ebp 的拼写错误？

【参考方案1】：

我看到的第一个问题是你用的：

fgets(num1, 1024, stdin); 但是num1只有3个字节作为缓冲区，但这不是分段错误的根本原因。

另一个问题是您将add 函数声明为：

void add(char*, char*);。我认为将其声明为 int add(char*, char*); 并将此函数的结果用作两个数字的总和会更容易。

问题出在汇编代码中，您没有使用正确的参数。例如在这部分：

    push eax
    call atoi
    push ebx
    call atoi

您使用eax 和ebx 作为atoi 的参数，但add 函数的参数在[ebp + 8] 和[ebp+12] 中。调用后需要确保栈是干净的，需要使用add esp, 4（因为只有一个参数）

要记住的另一件事是，在call atoi 之后，结果将存储在eax 寄存器中，因为您在atoi 之后调用atoi，您将丢失第一个结果。您需要存储第一个atoi（在堆栈/局部变量上）的结果，然后将其添加到第二次调用atoi 的下一个结果中。我将把我的 C 代码和程序集版本放在 32 位上。

C 代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

int add(char*, char*); //would extern be needed here maybe?

int main()

    int choice;
    int sum;

    char num1[3];
    char num2[3];

    printf("Welcome to the back and forth program!\n\n");
    
    do

        printf("What would you like to do?\n\n");
        printf("1. Add two numbers together.\n");
        printf("2. Find if a string is a palindrome. (ASM Version)\n");
        printf("3. Find the factorial of a number.\n");
        printf("4. Find if a string is a palindrome. (C Version)\n");
        printf("5. Exit Program.\n\n");
        printf("choose 1-5: ");

        scanf("%d", &choice);
        getchar();

        while(choice < 1 || choice > 5)

            printf("\nPlease choose an option between 1 and 5.\n");
            
            scanf("%d", &choice);
            getchar();

        

        switch(choice)

            case 1:

                printf("\n*Add two numbers together*\n\n");
                printf("Please enter a number: ");
                scanf("%s", num1);

                printf("\nPlease enter a second number: ");
                scanf("%s", num2);

                sum = add(num1, num2);
                printf("\nResult: %d\n", sum);

            case 2:

            case 3:

            case 4:

            case 5:

                printf("\nThanks for using!\n");

                break;

        

    while(choice != 5);

    return 0;

汇编代码：

BITS 32
GLOBAL add
EXTERN atoi

section .data

section .bss

section .text

add:
    push ebp
    mov ebp, esp

    push dword [ebp + 8]
    call atoi
    add esp, 4

    push eax
    
    push dword [ebp + 12]
    call atoi
    add esp, 4
    
    pop ecx

    add eax, ecx

    leave
    ret

【讨论】：

太棒了！所以，我最初也有同样的想法，将 add 函数作为 int 函数，但出于某种奇怪的原因，我的教授要求我将该函数作为 void ... 感谢您指出您所做的事情！我还在学习如何在 ASM 和 C 之间传递东西，这很有帮助。

那么 asm 文件需要进行一些更改。您需要用来自eax 的整数覆盖[ebp+8] 或[ebp+12]。但要小心，因为[ebp+8 和[ebp+12] 是地址，而eax 基本上是一个整数。

最好写mov [ebp-4], eax而不是add esp, 4push eax。

@SepRoland 是的，但更难理解。

@MocanuGabriel 我一定会研究如何做到这一点@Sep Roland 我也会研究并弄清楚那是什么哈哈！我的 ASM 课程只是一门入门课程，但我很想了解更多。谢谢你们的帮助和意见！