_malloc 在汇编中到底做了啥？

Posted 2023-03-22

【中文标题】_malloc 在汇编中到底做了啥？

【英文标题】：What exactly does _malloc do in assembly?_malloc 在汇编中到底做了什么？

【发布时间】：2013-12-28 21:28:01

【问题描述】：

public main
main proc near
push    ebp
mov     ebp, esp
and     esp, 0FFFFFFF0h
sub     esp, 30h
mov     dword ptr [esp], 8 ; size
call    _malloc
mov     [esp+2Ch], eax
mov     dword ptr [esp+4], 4
mov     eax, [esp+2Ch]
mov     [esp], eax
call    __start

上面的代码代表了我正在进行的一个大型项目的一部分。我正在尝试将此代码反转为 C 等效项，但我很难理解 malloc 的工作原理。

我认为 8 个字节将是分配的内存大小；但是，我不确定这条线。

mov      eax, [esp+2ch] 

malloc 对 eax 做了什么？

此外，这是否是等效的 C 代码？

int main(void)

int *ptr1;
ptr1 = (int *)malloc(sizeof(8));
*ptr1 = 4;
__start(*ptr1);

【参考方案1】：

函数 malloc() 将分配 size 字节大的内存块。如果可以分配请求的内存，则返回指向内存块开头的指针。

注意：接收到的内存块的内容没有初始化。

ma​​lloc() 的语法：

void *malloc(size_t size);

参数：

内存块的大小，以字节为单位。

返回值：

如果请求成功，则返回指向内存块的指针。 如果函数未能分配请求的内存块，则返回 NULL，也可以通过成功调用大小为零的 malloc() 返回 NULL。

如this CS 301 lecture by Dr. Lawlor中所述：

从汇编语言调用 Malloc

这是一个非常简单的函数：将 BYTES 的数量传递给你 want 作为唯一的参数，在 rdi 中。 “调用malloc。”你会得到一个 指向在 rax 中返回的分配字节的指针。清理空间 之后，将指针复制到 rdi，然后“免费通话”（我要离开了 关闭下面的免费，因为您需要堆栈才能正确执行此操作）。

这是汇编内存访问的完整示例。我打电话给 malloc 获得 40 字节的空间。 malloc 返回 this 的起始地址 rax 中的空间（eax 的 64 位版本）。也就是 rax 寄存器 就像一个指针。然后我可以从 使用通常的汇编括号语法指向内存：

mov edi, 40; malloc's first (and only) parameter: number of bytes to allocate
extern malloc
call malloc
; on return, rax points to our newly-allocated memory
mov ecx,7; set up a constant
mov [rax],ecx; write it into memory
mov edx,[rax]; read it back from memory
mov eax,edx; copy into return value register
ret

不是通过 ecx 寄存器复制，您可以指定您想要一个 使用括号前的“DWORD”进行 32 位内存读写， 像这样：

mov edi, 40; malloc's first (and only) parameter: number of bytes to allocate
extern malloc
call malloc
; on return, rax points to our newly-allocated memory
mov DWORD [rax],7; write constant into memory
mov eax,DWORD [rax]; read it back from memory
ret

用于汇编语言中的 malloc..请参阅此链接 malloc

【讨论】：

x84_64 和 x86 在不同的操作系统上有不同的调用约定，所以这个答案只是切线相关的。例如，在 OP 的情况下，参数显然是在堆栈中传递的，而不是在寄存器中。

你为什么说 x86_64？

【参考方案2】：

我想强调另一个很好的答案中没有提到的东西。

malloc 在内部是如何工作的？它在汇编中做了什么来创建所需的内存？

根据this website、malloc和其他内存调用使用操作系统API函数在堆上分配和释放内存。