在內聯彙編中使用基底指標暫存器 (%rbp) 時如何避免分段錯誤？

在內聯asm中使用基底指標暫存器（%rbp）

內聯彙編（inline asm）是一種允許包含以下內容的技術直接在C 程式碼中使用組合語言指令。使用帶有基址指標暫存器 (%rbp) 的內聯彙編是執行各種任務的常見要求。但是，了解如何在內聯彙編中正確使用 %rbp 以避免問題至關重要。

在提供的程式碼範例中：

void Foo(int &x)
{
    asm volatile ("pushq %%rbp;"         // 'prologue'
                  "movq %%rsp, %%rbp;"   // 'prologue'
                  "subq , %%rsp;"     // make room

                  "movl , -12(%%rbp);" // some asm instruction

                  "movq %%rbp, %%rsp;"  // 'epilogue'
                  "popq %%rbp;"         // 'epilogue'
                  : : : );
    x = 5;
}

目標是在執行一些彙編指令的同時透過壓入和彈出性指標暫存器 %rbp 來保留目前堆疊訊框。但是，在內聯彙編之後存取變數 x 會導致分段錯誤。這是因為內聯 asm 修改了堆疊幀，從而破壞了 %rbp 的儲存值。

理解問題：

出現錯誤是因為推送內聯asm中的指令將一個值壓入％rsp下方紅色區域的堆疊中，編譯器在此處儲存了一個重要值。紅色區域是為編譯器和作業系統在函數呼叫期間使用而保留的記憶體區域。透過將值推入該區域，內嵌 asm 會破壞儲存的值，從而導致嘗試存取 x 時出現分段錯誤。

解決方案：

解決此問題問題，避免使用紅色區域進行內聯彙編中的任何堆疊操作。有幾種方法可以實現這一點：

1. 使用內存操作數作為臨時空間：在非內聯asm代碼中聲明臨時變量，例如數組，並傳遞它們內聯彙編的位址作為記憶體運算元。可以在內嵌 asm 中向這些變數寫入資料或從中讀取資料。
2. 手動分配/釋放堆疊空間：如果需要更多堆疊空間，請使用subq 在內聯asm 之前手動分配它$12, %rsp 並在使用addq $12, %rsp 後釋放它。但是，請小心不要損壞堆疊上附近的值。
3. 手動調整堆疊指標：在進入帶有 subq $128, %rsp 的內聯彙編之前以及退出之前在堆疊上留下額外的空間含 addq 128 美元，%rsp。這樣可以使用完整的堆疊空間，而不必擔心紅色區域。

使用內聯彙編的一般準則：

• 最少使用內聯彙編，僅當對於無法在C 中有效實現的操作有必要時。
• 遵循正確的彙編語法和語義指令和限制。
• 避免破壞可能幹擾周圍程式碼的暫存器或記憶體區域。
• 使用正確的輸入和輸出約束與編譯器通信，以確保正確的函數呼叫約定和資料處理。

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