使用 GCC 内联汇编直接调用 C 函数

Question

如果您想从内联汇编中调用 C/C++ 函数，您可以执行以下操作：

void callee() {}
void caller()
{
    asm("call *%0" : : "r"(callee));
}

然后，GCC 将发出如下所示的代码：

movl $callee, %eax
call *%eax

这可能会出现问题，因为间接调用会破坏旧 CPU 上的管道。

由于callee的地址最终是一个常量，因此可以想象可以使用i约束。引用 GCC 在线 文档：

`我'

允许使用立即整数操作数（具有常量值）。这 包括符号常量，其 值只有在装配时才知道 时间或更晚。

如果我尝试像这样使用它：

asm("call %0" : : "i"(callee));

我从汇编器中收到以下错误：

错误：后缀或操作数对于“call”无效

这是因为GCC发出代码

call $callee

而不是

call callee

所以我的问题是是否可以使GCC输出正确的call。

Answer 1

我从 GCC 的邮件列表中得到了答案：

asm("call %P0" : : "i"(callee));  // FIXME: missing clobbers

现在我只需要找出 %P0 的实际含义，因为它似乎是一个未记录的功能...

编辑：查看 GCC 源代码后，并不清楚什么约束前面的代码P表示约束。但是，除此之外，它还阻止 GCC 将 $ 放在常量值前面。这正是我在这种情况下所需要的。

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为了安全起见，您需要告诉编译器该函数调用可能修改的所有寄存器，例如 : "eax", "ecx", "edx", "xmm0", "xmm1", ... 、“st(0)”、“st(1)”、...。

请参阅在扩展内联 ASM 中调用 printf 以获取完整的 x86- 64 正确且安全地从内联汇编进行函数调用的示例。

Answer 2

也许我在这里遗漏了一些东西，但

extern "C" void callee(void) 
{

}

void caller(void)
{
  asm("call callee\n");
}

应该可以正常工作。您需要 extern "C" 以便名称不会根据 C++ 命名修饰规则进行修饰。

Answer 3

如果您生成 32 位代码（例如 -m32 gcc 选项），则以下 asm 内联将发出直接调用：

asm ("call %0" :: "m" (callee));

Answer 4

诀窍是字符串文字连接。在 GCC 开始尝试从代码中获取任何实际含义之前，它将连接相邻的字符串文字，因此即使汇编字符串与您在程序中使用的其他字符串不同，如果您这样做，它们也应该连接起来：

#define ASM_CALL(X) asm("\t call  " X "\n")


int main(void) {
    ASM_CALL( "my_function" );
    return 0;
}

因为您正在使用 GCC 您也可以这样做

#define ASM_CALL(X) asm("\t call  " #X "\n")

int main(void) {
   ASM_CALL(my_function);
   return 0;
}

如果您还不知道， ，您应该知道从内联汇编中调用事物是非常棘手的。当编译器生成自己对其他函数的调用时，它包含在调用之前和之后设置和恢复内容的代码。但它不知道自己应该为您的呼叫执行这些操作。您必须自己包含它（很难正确完成，并且可能会因编译器升级或编译标志而中断），或者确保您的函数以这样的方式编写：它似乎没有更改任何寄存器或条件堆栈（或其中的变量）。

编辑这仅适用于 C 函数名称 - 不适用于 C++，因为它们被破坏了。