我有以下代码：
void cp(void *a, const void *b, int n) {
for (int i = 0; i < n; ++i) {
((char *) a)[i] = ((const char *) b)[i];
}
}
void _start(void) {
char buf[20];
const char m[] = "123456789012345";
cp(buf, m, 15);
register int rax __asm__ ("rax") = 60; // exit
register int rdi __asm__ ("rdi") = 0; // status
__asm__ volatile (
"syscall" :: "r" (rax), "r" (rdi) : "cc", "rcx", "r11"
);
__builtin_unreachable();
}
如果我用gcc -nostdlib -O1 "./a.c" -o "./a"编译它，我会得到一个正常运行的程序，但如果我用-O2编译它，就会得到一个生成分段错误的程序。
这是使用-O1:生成的代码
0000000000001000 <cp>:
1000: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
1005: 0f b6 14 06 movzbl (%rsi,%rax,1),%edx
1009: 88 14 07 mov %dl,(%rdi,%rax,1)
100c: 48 83 c0 01 add $0x1,%rax
1010: 48 83 f8 0f cmp $0xf,%rax
1014: 75 ef jne 1005 <cp+0x5>
1016: c3 retq
0000000000001017 <_start>:
1017: 48 83 ec 30 sub $0x30,%rsp
101b: 48 b8 31 32 33 34 35 movabs $0x3837363534333231,%rax
1022: 36 37 38
1025: 48 ba 39 30 31 32 33 movabs $0x35343332313039,%rdx
102c: 34 35 00
102f: 48 89 04 24 mov %rax,(%rsp)
1033: 48 89 54 24 08 mov %rdx,0x8(%rsp)
1038: 48 89 e6 mov %rsp,%rsi
103b: 48 8d 7c 24 10 lea 0x10(%rsp),%rdi
1040: ba 0f 00 00 00 mov $0xf,%edx
1045: e8 b6 ff ff ff callq 1000 <cp>
104a: b8 3c 00 00 00 mov $0x3c,%eax
104f: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
1054: 0f 05 syscall
这是用-O2:生成的代码
0000000000001000 <cp>:
1000: 31 c0 xor %eax,%eax
1002: 66 0f 1f 44 00 00 nopw 0x0(%rax,%rax,1)
1008: 0f b6 14 06 movzbl (%rsi,%rax,1),%edx
100c: 88 14 07 mov %dl,(%rdi,%rax,1)
100f: 48 83 c0 01 add $0x1,%rax
1013: 48 83 f8 0f cmp $0xf,%rax
1017: 75 ef jne 1008 <cp+0x8>
1019: c3 retq
101a: 66 0f 1f 44 00 00 nopw 0x0(%rax,%rax,1)
0000000000001020 <_start>:
1020: 48 8d 44 24 d8 lea -0x28(%rsp),%rax
1025: 48 8d 54 24 c9 lea -0x37(%rsp),%rdx
102a: b9 31 00 00 00 mov $0x31,%ecx
102f: 66 0f 6f 05 c9 0f 00 movdqa 0xfc9(%rip),%xmm0 # 2000 <_start+0xfe0>
1036: 00
1037: 48 8d 70 0f lea 0xf(%rax),%rsi
103b: 0f 29 44 24 c8 movaps %xmm0,-0x38(%rsp)
1040: eb 0d jmp 104f <_start+0x2f>
1042: 66 0f 1f 44 00 00 nopw 0x0(%rax,%rax,1)
1048: 0f b6 0a movzbl (%rdx),%ecx
104b: 48 83 c2 01 add $0x1,%rdx
104f: 88 08 mov %cl,(%rax)
1051: 48 83 c0 01 add $0x1,%rax
1055: 48 39 f0 cmp %rsi,%rax
1058: 75 ee jne 1048 <_start+0x28>
105a: b8 3c 00 00 00 mov $0x3c,%eax
105f: 31 ff xor %edi,%edi
1061: 0f 05 syscall
崩溃发生在103b，指令movaps %xmm0,-0x38(%rsp)。
我注意到，如果m包含的字符少于15个，那么生成的代码是不同的，并且不会发生崩溃。
我做错了什么？
_start不是函数它没有被任何东西调用，在进入时，堆栈是16字节对齐的，不是(根据ABI的要求(，距离16字节对齐有8个字节。
(ABI在call之前需要16字节对齐，call推送8字节返回地址。因此，在函数条目RSP-8和RSP+8上是16字节对齐的。(
在-O2，GCC使用对齐所需的16字节指令来实现cp()完成的复制，将"123456789012345"从静态存储器复制到堆栈。
在-O1中，GCC只使用两条mov r64, imm64指令将字节放入8字节存储的整数寄存器中。这些不需要对齐。
解决方法
如果你想让一切都正常工作，只需像普通人一样用C写一个main。
或者，如果您试图在asm中对轻量级的东西进行微基准测试，您可以使用gcc -nostdlib -O3 -mincoming-stack-boundary=3(docs(来告诉GCC，函数不能假设它们是用超过8字节的对齐方式调用的。与-mpreferred-stack-boundary=3不同，在进行进一步调用之前，它仍将对齐16。因此，如果你有其他非叶函数，你可能只想在你的黑客C_start()上使用一个属性，而不是影响整个文件。
更糟糕、更巧妙的方法是尝试将asm("push %rax");放在_start的最顶部，将RSP修改8，GCC希望在对堆栈执行其他操作之前先运行它。GNU C Basic asm语句是隐含的volatile，所以您不需要asm volatile，尽管这不会有什么坏处。
你100%靠自己，并负责通过使用适用于任何优化级别的内联asm来正确地欺骗编译器。
另一种更安全的方法是编写自己的轻量级_start，它调用main：
// at global scope:
asm(
".globl _start n"
"_start: n"
" mov (%rsp), %rdi n" // argc
" lea 8(%rsp), %rsi n" // argv
" lea 8(%rsi, %rdi, 8), %rdx n" // envp
" call main n"
// NOT DONE: stdio cleanup or other atexit stuff
// DO NOT USE WITH GLIBC; use libc's CRT code if you use libc
" mov %eax, %edi n"
" mov $231, %eax n"
" syscall" // exit_group( main() )
);
int main(int argc, char**argv, char**envp) {
... your code here
return 0;
}
如果您不希望main返回，您可以只返回pop %rdi；mov %rsp, %rsi；jmp main为其提供argc和argv而不提供返回地址。
然后main可以通过内联asm退出，或者如果链接libc，则可以通过调用exit()或_exit()退出。(但如果你链接libc，你通常应该使用它的_start。(
另请参阅：如何在没有Glibc的C中使用内联程序集获取参数值？对于其他手工轧制的CCD_ 33版本；这很像@zwol在那里。