额外的推动会对装配程序产生什么影响？

如何解决额外的推动会对装配程序产生什么影响？

给定：

typedef struct __attribute__((packed)) _Node{
    int data;
    struct _Node *left;
    struct _Node *right;
} Node;

以及以下在树中搜索值的汇编代码。（与 How this assembly code will be translated into c? 代码相同）

.section .text
.global _start

_start:
    mov $8,%esi
    mov $A,%rdi
    call func
    movq $60,%rax
    movq $0,%rdi
    syscall
    
func:
    pushq %rbp
    movq %rsp,%rbp
    cmp (%rdi),%esi
    jne continue
    mov $1,%eax
    jmp finish
    
continue: # go left
    cmpq $0,4(%rdi)
    je next
    pushq %rdi # 3
    mov 4(%rdi),%rdi
    call func
    pop %rdi # 4
    cmp $1,%eax
    je finish

next: # go right
    cmpq $0,12(%rdi)
    je fail
    pushq %rdi # 1
    mov 12(%rdi),%rdi
    call func
    pop %rdi # 2
    cmp $1,%eax
    je finish
   
fail:
    mov $0,%rax

finish:
    leave
    ret

我想知道此更改会产生什么影响，以及它是否会导致程序无法按预期运行：

在继续后立即添加 push %rdi。

据我所知，这会导致问题，因为我们正在向堆栈推送一些额外的值，因此此迭代的调用者可能会弹出错误的 %rdi 值，例如在这种情况下的调用者：

    pushq %rdi # 1
    mov 12(%rdi),%rdi
    call func
    pop %rdi # 2

可能会弹出 12+%rdi 而不是弹出 %rdi，但是我运行了很多测试，所有测试似乎都在 RAX 中返回了正确的值，这是为什么？

注意：这一行也会导致堆栈溢出吗？我想答案可能是肯定的。

解决方法

注意尾声中的 leave：它在 ret 之前恢复 RSP，撤消任何额外的推送。如果它不存在，额外的推送会使您的函数崩溃（例如，将 RDI 的副本弹出到 RIP 中），无法成功返回，但 RSP 指向错误的位置。

可能会弹出 12+%rdi 而不是弹出 %rdi

不，这不可能。推送发生在修改 RDI 之前，因此您正在推送原始值，然后 pop 将其读回。 call 对 RSP 没有净影响，即 RSP 是呼叫保留的。（如果你打破了你的堆栈，ret 会弹出错误的东西而不是返回地址，所以你会崩溃而不是返回。所以除非你故意将你的返回地址复制到其他地方，否则你不能返回已修改 RSP）。

此外，RDI+12 处的内存内容与 RDI+12 不同。如果您的字面意思是 pop 12(%rdi)（即弹出内存），显然不是； pop %rdi 始终写入寄存器，无论弹出什么数据。

就像我刚刚在您发布此内容时评论过 your last question 一样，leave 在结语中掩盖了任何不平衡推送的问题（无论是添加额外推送，或删除弹出），只要实际需要将正确值获取到正确寄存器的推/弹出操作仍然存在。（在 first call 周围保存 RDI）。您的函数在第二个 call 之后不再需要节点指针，因此它毫无意义，最好只使用 leave / mov 12(%rdi),%rdi / jmp func。但是在第二个 call 之前的任何额外推送都无关紧要。

唯一会出问题的是额外的 pop 会在最后一个 call 之前从堆栈中删除您的返回地址，因此它会被覆盖。（最后一次调用之后的不平衡 pop 会使您的返回地址低于 RSP，但这在 x86-64 System V ABI 的用户空间中是安全的，因为它保证了红色区域低于 RSP，这样就不会被信号处理程序和诸如此类的东西异步破坏。因此，leave 仍会将 RSP 指向它应该在的位置，让 ret 弹出返回地址。

请记住，leave 等价于 mov %rbp,%rsp / pop %rbp，因此它会为自身和以后的堆栈操作重置 RSP。

在递归 call 之前的任何额外推送意味着每个堆栈深度使用 8 个额外字节的堆栈空间，但 Linux 用户空间堆栈默认为 8MiB，因此需要非常深的树才能接近实际溢出

在调试器（例如 GDB）中单步执行您的代码以查看其运行情况。

使用 display /x *(long (*)[5])$rsp 在每一步后从堆栈中转储前 5 个 qwords（通过将其转换为指向数组的指针并取消引用）。然后 stepi 浏览您的代码，看看它是如何变化的，尤其是在 leave 处。

额外的推动会对装配程序产生什么影响？

如何解决额外的推动会对装配程序产生什么影响？

解决方法

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