Unix下NASM之hello world，参数和压栈convention

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FreeBSD fb7.arraynetworks.com.cn 7.0-RELEASE FreeBSD 7.0-RELEASE #0: Sun Feb 24 10:35:36 UTC 2008     [e-mail]:/usr/obj/usr/src/sys/GENERIC  amd64
NASM version 2.10.07 compiled on Apr 11 2013

section .data
message:
    db 'hello, world!', 0
section .text
    global _start
        _start:
        mov rax, 4
        mov rdi, 1
        mov rsi, message
        mov rdx, 13
        syscall
        mov rax, 1
        xor rdi, rdi
        syscall

如果需要解释的话，_start相当于函数的入口
rax传递的是调用的syscall id
rdi第一个参数，fd
rsi第二个参数，字符串
rdx第三个参数，字符串长度。
这个是x86-64的约定，参数依次为RDI, RSI, RDX, RCX, R8, R9.如果再有就需要用栈了。
写一个C代码，反汇编看看也能得到上面的结论。

long add(long a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h, int i, int j, long k){
    long x = a + b + c + d + e + f + g;
    x = x + g + h + i +j + k;
    return x;
}

int main(){
    long x = add(0xfffffffff2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12);
    return 0x11;
}

反汇编会得到如下的结果

(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
0x0000000000400600 :    push   rbp
0x0000000000400601 :    mov    rbp,rsp
0x0000000000400604 :    sub    rsp,0x40
0x0000000000400608 :    mov    esi,0x8
0x000000000040060d :   mov    edi,0x400700
0x0000000000400612 :   mov    eax,0x0
0x0000000000400617 :   call   0x40042c
0x000000000040061c :   mov    DWORD PTR [rsp+32],0xc
0x0000000000400625 :   mov    DWORD PTR [rsp+24],0xb
0x000000000040062d :   mov    DWORD PTR [rsp+16],0xa
0x0000000000400635 :   mov    DWORD PTR [rsp+8],0x9
0x000000000040063d :   mov    DWORD PTR [rsp],0x8
0x0000000000400644 :   mov    r9d,0x7
0x000000000040064a :   mov    r8d,0x6
0x0000000000400650 :   mov    ecx,0x5
0x0000000000400655 :   mov    edx,0x4
0x000000000040065a :   mov    esi,0x3           <----32 bit
0x000000000040065f :   mov    rdi,0xfffffffff2  <----64bit register
0x0000000000400669 :  call   0x400570
0x000000000040066e :  mov    DWORD PTR [rbp-8],rax
0x0000000000400672 :  mov    eax,0x11

1方面能看出寄存器当参数的顺序，另一方面，居然能用32位就用32位，装不下才需要64位，不知道为啥。

另外一个需要注意的问题是，x86-64上，栈是16字节对齐的，比如如果没有参数需要从栈上传递的话，尽管返回指令压栈只占用8个字节，
但实际上，也会占用16个字节，比如下面的C代码

long add(long a, int b, int c){
        long x = a + b + c;
        return x;
}

void print(){
}
int main(){
        long x = add(0xfffffffff2, 3, 4);
        print();
        return 0x11;
}

反汇编得到的结果如下

(gdb) disassemble main
Dump of assembler code for function main:
0x0000000000400570 :    push   rbp
0x0000000000400571 :    mov    rbp,rsp
0x0000000000400574 :    sub    rsp,0x10
0x0000000000400578 :    mov    edx,0x4
0x000000000040057d :   mov    esi,0x3
0x0000000000400582 :   mov    rdi,0xfffffffff2
0x000000000040058c :   call   0x400530
0x0000000000400591 :   mov    DWORD PTR [rbp-8],rax
0x0000000000400595 :   mov    eax,0x0
0x000000000040059a :   call   0x400560
0x000000000040059f :   mov    eax,0x11
0x00000000004005a4 :   leave
0x00000000004005a5 :   ret
0x00000000004005a6 :   nop
0x00000000004005a7 :   nop
0x00000000004005a8 :   nop
0x00000000004005a9 :   nop
0x00000000004005aa :   nop
0x00000000004005ab :   nop
0x00000000004005ac :   nop
0x00000000004005ad :   nop
0x00000000004005ae :   nop
0x00000000004005af :   nop

执行call add指令之前后的rsp变化如下

0x000000000040058c in main ()
(gdb) info reg rsp
rsp            0x7fffffffeb00   0x7fffffffeb00
(gdb) nexti

Breakpoint 2, 0x0000000000400534 in add ()
(gdb) info reg rsp
rsp            0x7fffffffeaf0   0x7fffffffeaf0
(gdb) x /3xg 0x7fffffffeaf0
0x7fffffffeaf0: 0x00007fffffffeb10      0x0000000000400591
0x7fffffffeb00: 0x0000000000000001
(gdb)

可以看出栈顶变化了0x10也就是16个字节，其中，第一个进栈的是0x000....1，后一个进栈是是400591,这个是add函数返回后继续执行的指令。
愿意的话可以自己试一下另外一中情况，比如：

long add(long a, int b, int c, int d, int e, int f, int g){
        long x = a + b + c + d + e + f + g;
        return x;
}

int main(){
        long x = add(0xfffffffff2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);
        return 0x11;
}

反汇编代码

0x0000000000400590 <main+0>: push rbp
0x0000000000400591 <main+1>: mov rbp,rsp
0x0000000000400594 <main+4>: sub rsp,0x18
0x0000000000400598 <main+8>: mov DWORD PTR [rsp],0x8
0x000000000040059f <main+15>: mov r9d,0x7
0x00000000004005a5 <main+21>: mov r8d,0x6
0x00000000004005ab <main+27>: mov ecx,0x5
0x00000000004005b0 <main+32>: mov edx,0x4
0x00000000004005b5 <main+37>: mov esi,0x3
0x00000000004005ba <main+42>: mov rdi,0xfffffffff2
0x00000000004005c4 <main+52>: call 0x400530 <add>
0x00000000004005c9 <main+57>: mov DWORD PTR [rbp-8],rax
0x00000000004005cd <main+61>: mov eax,0x11
0x00000000004005d2 <main+66>: leave
0x00000000004005d3 <main+67>: ret

多了一个参数，寄存器放不下，只能放到栈上。这时候看call add前后的rsp寄存器变化

(gdb) nexti
0x00000000004005c4 in main ()
(gdb) info reg rsp
rsp            0x7fffffffeaf8   0x7fffffffeaf8
(gdb) nexti

Breakpoint 2, 0x0000000000400534 in add ()
(gdb) info reg rsp
rsp            0x7fffffffeae8   0x7fffffffeae8
(gdb) x /3xg 0x7fffffffeae8
0x7fffffffeae8: 0x00007fffffffeb10      0x00000000004005c9
0x7fffffffeaf8: 0x0000000000000008
(gdb)

虽然栈顶也变化了0x10，但是依次是参数8和下一个指令的地址4005c9。