Почему скомпилированный код g ++ записывается за указатель стека? - PullRequest
Новая
       43

Почему скомпилированный код g ++ записывается за указатель стека?

6 голосов
/ 09 апреля 2020

Чтобы лучше понять ассемблер, я скомпилировал простую программу на C ++, используя g ++, а затем использовал gdb gui для выполнения выполнения. Я сделал график c состояния стека и записал его в нескольких последовательных точках программы, чтобы лучше понять, что происходит. Похоже, что программа записывает / читает в памяти за указателем стека несколько раз во время выполнения. Это удивило меня. У меня сложилось впечатление, что программа никогда не должна писать за указателем стека. Я понимаю, как это работает, относительная адресация основана на базовом указателе, но я бы ожидал, что программа каким-то образом настроит указатель стека, чтобы охватить память, которую он планировал использовать. Является ли этот метод записи вне стека распространенной техникой для компиляторов?

C ++: 

#include <iostream>

int square(int i) {
    i = i * i;
    return i;
}

int main() {
    int i = square(2);
}

Скомпилировано в Ubuntu 19.10 с: 

g++ -o square_2 square_2.cpp

g ++ версия: 

g++ -v
Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/9/lto-wrapper
OFFLOAD_TARGET_NAMES=nvptx-none:hsa
OFFLOAD_TARGET_DEFAULT=1
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 9.2.1-9ubuntu2' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-9/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,go,brig,d,fortran,objc,obj-c++,gm2 --prefix=/usr --with-gcc-major-version-only --program-suffix=-9 --program-prefix=x86_64-linux-gnu- --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --enable-bootstrap --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-plugin --enable-default-pie --with-system-zlib --with-target-system-zlib=auto --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-offload-targets=nvptx-none,hsa --without-cuda-driver --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 9.2.1 20191008 (Ubuntu 9.2.1-9ubuntu2)

Соответствующая сборка из GDB: 

0x55555555516d     push rbp
0x55555555516e     mov rbp,rsp
0x555555555171     mov DWORD PTR [rbp-0x4],edi
0x555555555174     mov eax,DWORD PTR [rbp-0x4]
0x555555555177     imul eax,eax
0x55555555517a     mov DWORD PTR [rbp-0x4],eax
0x55555555517d     mov eax,DWORD PTR [rbp-0x4]
0x555555555180     pop rbp
0x555555555181     ret

Трассировка выполнения

Я использовал желтую подсветку, чтобы указать, когда значение было обновлено, и зеленую выделение, чтобы показать, на какое содержимое памяти указывает указатель стека.

gdb gui снимок экрана

1 Ответ

7 голосов
/ 09 апреля 2020

На x86-64 под SysV ABI разрешено, чтобы функция записывала до 128 байт ниже указателя стека; см. Раздел 3.2.2 . Эта область известна как красная зона . Любой вид асинхронного кода, который может использовать один и тот же стек, необходим, чтобы оставить эти 128 байтов в покое.

...