我一直致力于解决 Nasm asm 代码第 32 位的分段错误

Question

我对 asm 编程很陌生。我一直在尝试解决一些任务作为学习的方式。其中两个任务运行良好，但两个任务因分段错误而失败。我读了很多文章，但我无法理解它。

这是我的C驱动程序

#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>


extern int is_palindrome(char *s);
extern void palindrome_check();

int is_palindrome(char *s){
int len=strlen(s);

    for(int i=0;i<len/2;i++){
        if(s[i] != s[len -i -1]){
        return 0;
        }
    }
    return 1;

}

int main() {
   int choice;
   int result1;
   
   char str2[1024];

  do {
     printf("\nMenu:\n");
     printf("1) Test if a string is a palindrome (from C to ASM)\n");
     printf("2) Test if a string is a palindrome (from ASM to C)\n");
     printf("Enter your choice: ");
     scanf("%d", &choice);

    switch (choice) {
      case 1:
       printf("Enter a string: ");
       scanf("%s",str2);
      result1=is_palindrome(str2);
      if(result1==1){
         printf("It is a palindrome");
      }
      else {
         printf("It is NOT a palindrome");}
      break;

     case 2:
      palindrome_check();
      break;
     }
    }
    return 0;
}

这是我的functions.asm

BITS 32
extern is_palindrome

GLOBAL is_palindrome
GLOBAL palindrome_check

SECTION .bss
buf1 resb 1024
buf resb 1024

SECTION .data
    prompt db "Please enter a string:",0x0A
    lenprompt equ $ - prompt
    palindrome_msg db "It is a palindrome",0x0A
    lenpamsg equ $ - palindrome_msg
    not_palindrome_msg db "It is NOT a palindrome",0x0A
    lenntpamsg equ $ - not_palindrome_msg

SECTION .text
palindrome_check:
    mov eax,4
    mov ebx,1
    mov ecx,prompt
    mov edx,lenprompt
    int 0x80

    mov eax,3
    mov ebx,0
    mov ecx,buf
    mov edx,1024
    int 0x80

    push ecx

    call is_palindrome_c
    add esp,4

    cmp eax,1
    jne .palindrome_failed
        mov eax,4
        mov ebx,1
        mov ecx,palindrome_msg
        mov edx,lenpamsg
        int 0x80

    .palindrome_failed:
        mov eax,4
        mov ebx,1
        mov ecx,not_palindrome_msg
        mov edx,lenntpamsg
        int 0x80

is_palindrome:
    mov eax,[esp+4]
    mov [buf1],eax


    ;Calculate the length of the string
    xor eax,eax
    xor edi,edi
    mov esi,buf1

len_loop:
    inc eax
    inc esi
    cmp BYTE[esi],10
    je set_len
    jmp len_loop

set_len:
    dec eax
    mov [len1],eax

    ;For the palindrome check function
    mov ecx,eax
    mov ebx,buf1
    call is_palindrome_asm

is_palindrome_asm:
    mov eax,[len1]
    mov edi,eax
    xor ecx,ecx
    mov esi,ebx

palindrome_loop:
    cmp ecx,edi
    jae .done

    mov al,[esi+ecx]
    mov bl,[esi+edi]

    cmp al,bl
    jne .not_palindrome
    inc ecx
    dec edi
    jmp palindrome_loop

    .not_palindrome:
    mov eax,0
    ret

    .done:
    mov eax,1
    ret

为了组装文件，我使用了以下命令：

nasm -g -f elf32 -F dwarf -o functions.o functions.asm
gcc -g -Wall -static -m32 -o backandforth backandforth.c functions.o

我已根据所提供的更正编辑了代码。任何方向都会有所帮助。请注意，我说我是绿色的，我安装了 GEF 调试器，但我无法弄清楚错误是什么。 palindrome_check 不再因分段错误错误而退出，但我传递的每个字符串都不是回文。我已经测试了c函数is_palindome_c并确认它工作正常。

Answer 1

您熟悉“范围界定”这个词吗？因为你的问题很可能就在那里。

让我们先从一些 C 代码开始：

void codeA(void)
{
   int x = 5;
   codeB();
   printf("%d\n", x);
}

void codeB(void)
{
   int x = 6;
   printf("%d\n", x);
}

如果您要调用 codeA，您希望输出是什么样的？ codeB 首先打印，所以它将打印 6。但是由于它将

x

设置为 6，这是否意味着 codeA 也会打印 6？

不，当然不是。 C “范围”每个例程都有自己的 x 副本，因此 codeB 的 x 不会覆盖 codeA 的副本。

但是，汇编程序中的情况有些不同。寄存器没有范围。如果将 ebx 寄存器设置为 5，然后调用将其设置为 6 的例程，则返回时它仍然是 6。

可怕吧？如果每次调用子例程时，它都有可能更改所有寄存器的值，那确实会造成混乱。为了安全起见，您似乎必须在调用函数之前保存所有寄存器，然后在返回时将它们全部放回去。

虽然这可行，但它会真的减慢你的代码速度。如果您调用的函数实际上没有覆盖您的任何寄存器，那将是巨大且毫无意义的时间浪费。

因此，做出这些决定的人决定在调用函数时遵循一些约定（恰当地称为“调用约定”）。他们会定义一些寄存器，被调用的例程可以随意更改。如果被调用者更改任何其他寄存器，则必须在返回之前放回原始值。

有许多不同的调用约定。鉴于您正在编写 32 位汇编代码并从 C 调用它，C 代码的编译器将假定您正在使用

cdecl

约定。我链接到了上面的描述，但是here又是这样。该链接的关键点是：

寄存器 EAX、ECX 和 EDX 由调用者保存，其余寄存器由被调用者保存。

所以当

main

调用

palindrome_check

时，那么main是调用者，palindrome_check是被调用者。那么当 palindrome_check 这样做时会发生什么：

mov eax,4
mov ebx,1
mov ecx,prompt
mov edx,lenprompt
int 0x80

调用者已保存了 eax、ecx 和 edx，因此您可以随意更改它们。但是 ebx 呢？您（被调用者）正在更改它，这意味着当您返回时，调用者将不会获得其期望的 ebx 值。你违反了规则，结果现在发生了不好的事情。

那么，你能做什么呢？毕竟，您需要使用 ebx 来打印字符串。这就是 int 0x80 的工作原理。因此，您需要做的是保存旧值，通常在被调用例程的顶部，使用如下内容：

push ebx

然后在例程的底部，就在返回之前，您可以使用以下命令恢复原始值：

pop ebx

查看您的代码，您还可以修改其他“被调用者保存”寄存器（例如 edi）。他们也需要被拯救。

这里面有一个技巧，所以我可以让你不必回来问下一个明显的问题。

如果您推送多个寄存器：

push ebx
push edi

然后当你

pop

他们时，你需要以相反的顺序进行：

pop edi
pop ebx

修改“被调用者保存”寄存器（可能）是导致代码崩溃的原因。

您还有另一个问题（我上面提到过）。再看一下codeA，它完成printf后会发生什么？它到达例行程序的末尾并返回，对吧？

但是汇编并不能做到这一点。不存在“例程结束”，并且缩进代码根本没有任何效果。因此，在打印完第一条消息后，它就会继续执行下一条指令。

可能您需要的是在例行程序结束时使用

jmp

，其中包含

pop

说明，然后是

ret

。