組合語言 -- 模擬 C 語言中的副程式

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文章 #include <stdio.h> int main() { int x = 1; int y; y = f1(x); printf("y=%d\n", y); return 1; } int f1(int t) { int b = f2(&t); return b+b; } int f2(int *p) { int r= *p+5; return r; } 如果我們用gcc 編譯器將C 語言轉換為組合語言，就會發現其中有些難以理解的地方，這是因為 gcc 會將程式中的區域變數存放在堆疊當中，並且在進入函數前先將參數壓入堆疊。在進入 也就是要保存框架指標 ebp 與設定堆疊指標 esp，因此這兩個程式並不能再度呼叫下一層的函數，否則將會導致框架指標遺失，而產生堆疊錯誤的情況。 在 IA32 的處理器架構下，要進行多層次的副程式呼叫，必須在程式一進入時就保存 ebp 框架指標於堆疊中，然後設定 esp 堆疊指標，接著分配區域變數的空間。當函數呼叫結束，要返回上一層函數時，則必須先將傳回值存入 eax 當中，然後利用 leave 與 ret 等指令，完成返回動作。 為了觀察上述的過程，我們利用gcc將範例 f2.c 轉換成組合語言 f2.s，以下顯示了這兩個程式的對照情況，只要仔細觀察，您將會瞭解 C 語言函數呼叫機制的實作方式。 File:ch03/f2.s ; File:ch03/f2.c .file "f2.c" ; #include <stdio.h> .def ___main; .scl 2; .type 32; .endef ; .section .rdata,"dr" ; LC0: ; .ascii "y=%d\12\0" ; .text ; .globl _main ; .def _main; .scl 2; .type 32; .endef ; _main: ; int main() { pushl %ebp ; // 保存框架指標 movl %esp, %ebp ; // 設定堆疊指標 subl $24, %esp ; // 分配區域變數空間 andl $-16, %esp ; movl $0, %eax ; addl $15, %eax ; addl $15, %eax ; shrl $4, %eax ; sall $4, %eax ; movl %eax, -12(%ebp) ; movl -12(%ebp), %eax ; call __alloca ; // 分配堆積(heap)空間 call ___main ; movl $1, -4(%ebp) ; int x = 1; movl -4(%ebp), %eax ; int y; movl %eax, (%esp) ; call _f1 ; y = f1(x); movl %eax, -8(%ebp) ; // y = eax movl -8(%ebp), %eax ; // eax = y movl %eax, 4(%esp) ; // 參數 y (推入堆疊) movl $LC0, (%esp) ; // 參數 "y=%d\n" call _printf ; printf("y=%d\n", y); movl $1, %eax ; // 設定傳回值 eax=1 leave ; ret ; return 1; .globl _f1 ; } .def _f1; .scl 2; .type 32; .endef ; _f1: ; int f1(int t) { pushl %ebp ; // 保存框架指標 movl %esp, %ebp ; // 設定堆疊指標 subl $8, %esp ; // 分配區域變數空間 leal 8(%ebp), %eax ; // eax = 8(%ebp) 的位址 movl %eax, (%esp) ; // esp 上移 8 byte call _f2 ; int b = f2(&t); movl %eax, -4(%ebp) ; // -4(%ebp) 就是 b movl -4(%ebp), %eax ; // eax = b addl -4(%ebp), %eax ; // eax = eax + b leave ; ret ; return b+b; .globl _f2 ; } .def _f2; .scl 2; .type 32; .endef ; _f2: ; int f2(int *p) { pushl %ebp ; // 保存框架指標 movl %esp, %ebp ; // 設定堆疊指標 subl $4, %esp ; // 分配區域變數空間 movl 8(%ebp), %eax ; movl (%eax), %eax ; addl $5, %eax ; int r= *p+5; movl %eax, -4(%ebp) ; // 設定傳回值 eax=r movl -4(%ebp), %eax ; leave ; ret ; return r; .def _f2; .scl 3; .type 32; .endef ; } .def _printf; .scl 3; .type 32; .endef ; .def _f1; .scl 3; .type 32; .endef ; Facebook 留言 Facebook Wikidot Post preview: Close preview or Sign in as Wikidot user (will not be published) - + Help: wiki text quick reference 授權 本網頁的作者、授權與引用方式 作者 陳鍾誠，於金門大學資訊工程系，電子郵件：wt.ude.uqn|ccc#wt.ude.uqn|ccc，網站：http://ccckmit.wikidot.com。 授權 本文採用創作共用 (Creative Common) 3.0 版的 姓名標示─非商業性─相同方式分享 授權條款，歡迎轉載或修改使用，但若做為商業使用時必須取得授權，引用本文時請參考下列格式。 中文版 (APA格式) 陳鍾誠 (11 Oct 2010 07:31)，(網頁標題) 組合語言 — 模擬 C 語言中的副程式，(網站標題) 陳鍾誠的網站，取自 http://ccckmit.wikidot.com/as:linkc ，網頁修改第 0 版。 英文版 (APA格式) Chung-Chen Chen (11 Oct 2010 07:31), Retrieved from http://ccckmit.wikidot.com/as:linkc , Page Revision 0.