GAS：.cfi_def_cfa_offset

的說明我想要解釋一下GCC生成的彙編中使用的.cfi_def_cfa_offset指令的值。我隱約知道.cfi指令涉及到調用幀和堆棧展開，但我想要更詳細地解釋爲什麼，例如，在GCC輸出的程序集中使用值16和8編譯以下C程序在我的64位Ubuntu機器上。GAS：.cfi_def_cfa_offset

C程序：

#include <stdio.h> 

int main(int argc, char** argv) 
{ 
     printf("%d", 0); 
     return 0; 
}

我調用GCC上的源文件test.c的如下：gcc -S -O3 test.c。我知道-O3支持非標準優化，但爲了簡潔起見，我想限制生成的程序集的大小。

生成的組件：

 .file "test.c" 
     .section  .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1 
.LC0: 
     .string "%d" 
     .text 
     .p2align 4,,15 
.globl main 
     .type main, @function 
main: 
.LFB22: 
     .cfi_startproc 
     subq $8, %rsp 
     .cfi_def_cfa_offset 16 
     xorl %edx, %edx 
     movl $.LC0, %esi 
     movl $1, %edi 
     xorl %eax, %eax 
     call __printf_chk 
     xorl %eax, %eax 
     addq $8, %rsp 
     .cfi_def_cfa_offset 8 
     ret 
      .cfi_endproc 
.LFE22: 
     .size main, .-main 
     .ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4) 4.5.2" 
     .section  .note.GNU-stack,"",@progbits

爲什麼是用於在生成的組件中的.cfi_def_cfa_offset指令值16和8？此外，爲什麼用於本地功能的數字22開始和功能結束標籤？

來源

2011-09-23 void-pointer

作爲DWARF spec說，在第6.4節：

[...]的調用幀是由堆棧上的地址來標識。我們將此地址稱爲規範框架地址或CFA。通常，CFA被定義爲前一幀中呼叫站點處的堆棧指針的值（其可能與當前幀的入口處的值不同）。

main()從其他地方稱爲（在libc C運行時支持代碼），並且，在執行call指令的時間，%rsp將指向堆棧的頂部（這是最低的地址 - 在堆棧向下增長），不管這可能是（它到底是什麼並不重要，在這裏）：

:    :       ^
| whatever | <--- %rsp     | increasing addresses 
+----------------+        |

的%rsp此時的值是「在調用點的堆棧指針的值」，即根據規範定義的CFA。

當執行call指令時，它會推一個64位（8字節）的返回地址壓入堆棧：

:    : 
| whatever | <--- CFA 
+----------------+ 
| return address | <--- %rsp == CFA - 8 
+----------------+

現在我們正在運行在main的代碼，其中執行subq $8, %rsp預留另一個8個字節的棧本身：

:    : 
| whatever | <--- CFA 
+----------------+ 
| return address | 
+----------------+ 
| reserved space | <--- %rsp == CFA - 16 
+----------------+

堆棧指針的變化在使用.cfi_def_cfa_offset指令調試信息聲明，你可以看到，現在CFA處於與當前堆棧指針相距16個字節的偏移量。

在該函數結束時，addq $8, %rsp指令再次更改堆棧指針，因此將插入另一個.cfi_def_cfa_offset指令，指示CFA現在距堆棧指針僅有8個字節的偏移量。

（標籤中的數字「22」只是一個任意值。編譯器將生成基於一些實現細節，唯一的標籤的名字，如基本塊的其內部的編號。）

來源

2011-09-23 23:29:22

確實很好的解釋。通常標籤是按順序編號的（關於函數範圍），在這裏我們可能只會看到那些，因爲優化器刪除了其他標籤。 – JohnTortugo

非常感謝你給出了非常明確的解釋！ – namanhams

要了解.cfi_ *指令，您還應該查看https://sourceware.org/binutils/docs/as/CFI-directives.html。它很薄，但它是官方的。 –

我想用於與組裝.cfi_def_cfa_offset指令由GCC生成中使用的值的解釋。

馬修提供了一個很好的解釋。以下是GAS手冊中Section 7.10 CFI Directives的定義：

.cfi_def_cfa_offset修改計算CFA的規則。寄存器保持不變，但抵消是新的。請注意，這是將被添加到定義的寄存器以計算CFA地址的絕對偏移量。

而且.cfi_adjust_cfa_offset：

同.cfi_def_cfa_offset但偏移量是從先前的偏移中減去被添加的相對值/。

來源

2017-04-20 10:02:12 jww

GAS：.cfi_def_cfa_offset

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