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c - 使用内联汇编使用 C 调用 golang 函数时，“mov”的内存引用过多

问题描述

我试图从我的 C 代码中调用一个 golang 函数。Golang 不使用标准的 x86_64 调用约定，所以我不得不自己实现转换。由于 gcc 不想将 cdecl 与 x86_64 约定混合，我正在尝试使用内联汇编调用该函数：

void go_func(struct go_String filename, void* key, int error){
    void* f_address = (void*)SAVEECDSA;
    asm volatile("  sub     rsp, 0xe0;           \t\n\
                    mov     [rsp+0xe0], rbp;   \t\n\
                    mov     [rsp], %0;            \t\n\
                    mov     [rsp+0x8], %1;       \t\n\
                    mov    [rsp+0x18], %2;       \t\n\
                    call    %3;                     \t\n\
                    mov     rbp, [rsp+0xe0];   \t\n\
                    add     rsp, 0xe0;"          
                    :
                    : "g"(filename.str), "g"(filename.len), "g"(key), "g"(f_address)
                    : );
    return;
}

可悲的是，编译器总是向我抛出一个我不明白的错误：

./code.c:241: Error: too many memory references for `mov'

这对应于这一行：mov [rsp+0x18], %2; \t\n\如果我删除它，编译工作。我不明白我的错误是什么......

我正在使用 -masm=intel 标志进行编译，所以我使用 Intel 语法。有人可以帮帮我吗？

标签： cgoinline-assemblycalling-convention

解决方案

约束允许编译器"g"选择内存或寄存器，所以很明显，如果发生这种情况，你最终会得到mov mem,mem。 mov最多可以有 1 个内存操作数。（像所有 x86 指令一样，最多可以有一个显式内存操作数。）

"ri"对将移动到内存目的地的输入使用约束，以允许寄存器或立即但不允许内存。

此外，您正在修改 RSP，因此您不能安全地使用内存源操作数。编译器将假定它可以使用诸如[rsp+16]or之类的寻址模式[rsp-4]。所以你不能使用push代替mov.

您还需要在所有调用破坏的寄存器上声明破坏器，因为函数调用会这样做。（或者更好的是，也许要求在那些调用破坏的寄存器中输入输入，这样编译器就不必通过像 RBX 这样的调用保留的 reg 来反弹它们。但是您需要使这些操作数读/写或声明单独的输出操作数相同的寄存器让编译器知道它们将被修改。）

因此，您对效率的最佳选择可能是

int ecx, edx, edi, esi; // dummy outputs as clobbers
register int r8 asm("r8d");  // for all the call-clobbered regs in the calling convention
register int r9 asm("r9d");
register int r10 asm("r10d");
register int r11 asm("r11d");
// These are the regs for x86-64 System V.
//  **I don't know what Go actually clobbers.**

asm("sub  rsp, 0xe0\n\t"    // adjust as necessary to align the stack before a call
    // "push args in reverse order"
    "push  %[fn_len] \n\t"
    "push  %[fn_str] \n\t"
    "call \n\t"
    "add   rsp, 0xe0 + 3*8 \n\t"  // pop red-zone skip space + pushed args

       // real output in RAX, and dummy outputs in call-clobbered regs
    : "=a"(retval), "=c"(ecx), "=d"(edx), "=D"(edi), "=S"(esi), "=r"(r8), "=r"(r9), "=r"(r10), "=r"(r11)
    : [fn_str] "ri" (filename.str), [fn_len] "ri" (filename.len), etc.  // inputs can use the same regs as dummy outputs
    :  "xmm0", "xmm1", "xmm2", "xmm3", "xmm4", "xmm5", "xmm6", "xmm7",  // All vector regs are call-clobbered
       "xmm8", "xmm9", "xmm10", "xmm11", "xmm12", "xmm13", "xmm14", "xmm15",
       "memory"  // if you're passing any pointers (even read-only), or the function accesses any globals,
                 // best to make this a compiler memory barrier
    );

请注意，输出不是early-clobber，因此编译器可以（根据自己的选择）使用这些寄存器作为输入，但我们不会强制它，因此编译器仍然可以自由使用其他寄存器或立即数。

经过进一步讨论，Go 函数不会破坏 RBP，因此没有理由手动保存/恢复它。您可能想要这样做的唯一原因是本地人可能使用 RBP 相对寻址模式，并且较旧的 GCC 在不使用-fomit-frame-pointer. （我认为。或者我正在考虑 32 位 PIC 代码中的 EBX。）

此外，如果您使用的是 x86-64 System V ABI，请注意内联汇编不得破坏红色区域。编译器假定这不会发生，并且没有办法在红色区域声明一个clobber，甚至没有办法-mno-redzone在每个函数的基础上进行设置。所以你可能需要sub rsp, 128 + 0xe0. 或者0xe0已经包含足够的空间来跳过红色区域，如果那不是被调用者参数的一部分。

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