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当我尝试使用 brk (int 0x80 with 45 in %rax) 在汇编中实现一个简单的内存管理器程序并按顺序打印块时，我一直遇到段错误。过了一会儿，我只能重现错误，但不知道为什么会这样：

    .section    .data
    helloworld:
    .ascii  "hello world"
    .section    .text
    .globl      _start
_start:

    push    %rbp
    mov     %rsp, %rbp

    movq    $45, %rax  
    movq    $0, %rbx   #brk(0) should just return the current break of the programm
    int     $0x80

    #incq    %rax #segfault
    #addq    $1, %rax #segfault
    movq    $0, %rax #works fine?
    #addq    $1, %rax #segfault again?

    movq    $helloworld, %rdi
    call    printf

    movq    $1, %rax #exit
    int     $0x80

在此处的示例中，如果注释行未注释，则我有段错误，但某些命令（如 de movq $0, %rax）工作正常。在我的另一个程序中，前几个 printf 工作，但第三个崩溃...寻找其他问题，我听说 printf 有时会分配一些内存，并且不应该使用 brk，因为在这种情况下它会破坏堆或者什么...我很困惑，有人知道吗？

编辑：我刚刚发现要让 printf 工作，你需要 %rax=0。

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4 回答 4

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您的直接问题是您使用了错误的系统调用号： 45 是SYS_brkon i*86，但 on x86_64 45 是SYS_recvfrom。同样，SYS_exit是 60 on x86_64。您可以像这样找到正确的数字：

echo "#include <syscall.h>" | gcc -xc - -E -dD | egrep '__NR_(brk|exit) '
#define __NR_brk 12
#define __NR_exit 60

echo "#include <syscall.h>" | gcc -xc - -E -dD -m32 | egrep '__NR_(brk|exit) '
#define __NR_exit 1
#define __NR_brk 45

您的第二个问题是这int $0x80不是调用系统调用的标准方法x86_64；你应该syscall改用。

正如 nneonneo 正确指出的那样，您的第三个问题是系统调用的参数x86_64传入%rdi,%rsi等，而不是传入%rbx.

通过上述更改，我得到（注释掉 printf）：

strace ./a.out
execve("./a.out", ["./a.out"], [/* 68 vars */]) = 0
brk(0)                                  = 0x15b9000
_exit(0)                                = ?

将其与您的原始程序（没有 printf）进行比较：

execve("./a.out", ["./a.out"], [/* 68 vars */]) = 0
recvfrom(0, NULL, 0, 0, NULL, NULL)     = 29184000
write(6291768, NULL, 0 <unfinished ... exit status 0>
于 2012-10-07T21:43:13.980 回答
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您的下一个问题是 x86_64 系统调用调用约定使用 %rdi、%rsi、%rdx、%r10、%r8 和 %r9 以该顺序最多传递六个参数（而不是 %ebx、%ecx、%edx , %esi, %edi, %ebp 在 x86_32 中使用）。

因此，您必须将brk' 的第一个参数放在 %rdi 中：

movq    $12, %rax  
movq    $0, %rdi
syscall

在支持它的内核上， usingint 0x80实际上会调用具有 32 位调用号和寄存器分配的 32 位系统调用（为了兼容性）。如果您有这样的内核，那么您的代码片段应该可以工作。如果你不这样做，那么你的程序一执行就会死掉int 0x80。

于 2012-10-07T21:53:08.343 回答
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sbrk由于没有其他人指出这一点：不，使用非零参数调用是不安全的，或者根本不安全brk，除非调用函数是malloc当前可执行映像中唯一且唯一的实现。更具体地说，如果您brk从实现外部更改区域的大小malloc，您很可能会损坏malloc的内部数据结构，这将导致您的程序在下次使用malloc或时崩溃free。此外，任何不在异步信号安全函数短列表中的 C 库函数（列表在该文档的末尾附近）都可以malloc在后台调用，printf尤其是在 Linux 上确实可以调用。

PS 即使您使用汇编语言进行编码，您也确实应该使用 C 库的 shim 进行系统调用；这将使您免受 x86-32 和 x86-64 之间系统调用号的差异的影响，并且在其他方​​面也有帮助，例如设置errno和确保您使用处理器可用的最有效的陷阱序列。

于 2012-11-28T22:53:33.223 回答
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编辑：我刚刚发现要让 printf 工作，你需要 %rax=0。”</p>

这恰到好处。除了 x86_64 兼容问题之外，必须将 %rax 设置为正确的值才能使 printf() 正常工作。

根据 x86_64 ABI 文档（http://x86-64.org/documentation/abi.pdf），第 3.5.7 节变量参数列表：

当调用采用变量参数的函数时，%rax 必须设置为向量寄存器中传递给函数的浮点参数的总数。

由于 printf 是一个 var_arg 函数，因此您需要明确告诉 C 库您不想将任何浮点类型传递给它，也就是。移动 0，%rax。

于 2014-07-28T05:48:41.110 回答