汇编学习（5），函数，栈帧
本篇介绍
本篇介绍下汇编中的函数，栈帧内容。
函数
汇编也支持函数调用，如下是一个例子:
extern printf
section .data
radius dq 10.0
pi dq 3.14
fmt db "The area of the circle is %.2f, radius is %.2f",10,0
section .bss
section .text
global main
;----------------------------------------------
main:
push rbp
mov rbp, rsp
call surface ; call the function
mov rdi,fmt ; print format
movsd xmm1, [radius] ; move float to xmm1
mov rax,2 ; surface in xmm0
call printf
leave
ret
;----------------------------------------------
surface:
push rbp
mov rbp, rsp
movsd xmm0, [radius] ; move float to xmm0
mulsd xmm0, [radius] ; multiply xmm0 by float
mulsd xmm0, [pi] ; multiply xmm0 by float
leave
ret
输出：
The area of the circle is 314.00, radius is 10.00使用call + 标号就可以实现函数调用，对于浮点，返回值会通过xmm0传递。
这儿又出现了一个leave指令，leave就等同于 mov rsp，rbp，pop rbp。
函数也可以拥有自己的代码段和数据段，如下面的例子：
; function2.asm
extern printf
section .data
radius dq 10.0
section .bss
section .text
area:
section .data
.pi dq 3.141592654 ; local to area
section .text
push rbp
mov rbp, rsp
movsd xmm0, [radius]
mulsd xmm0, [radius]
mulsd xmm0, [.pi]
leave
ret
circum:
section .data
.pi dq 3.14 ; local to circum
section .text
push rbp
mov rbp, rsp
movsd xmm0, [radius]
addsd xmm0, [radius]
mulsd xmm0, [.pi]
leave
ret
circle:
section .data
.fmt_area db "The area is %f",10,0
.fmt_circum db "The circumference is %f",10,0
section .text
push rbp
mov rbp, rsp
call area
mov rdi,.fmt_area
mov rax,1 ; area in xmm0
call printf
call circum
mov rdi,.fmt_circum
mov rax,1 ; circumference in xmm0
call printf
leave
ret
global main
main:
mov rbp, rsp; for correct debugging
push rbp
mov rbp, rsp
call circle
leave
ret
输出：
The area is 314.159265
The circumference is 62.800000这儿可以看到在函数内部也可以定义数据段，用来存放局部变量。
栈帧
对于intel处理器，在调用函数的时候需要保证rsp是16字节对齐的，这样设计是为了更好的支持SIMD。那体现到代码上是怎样呢？可以看下如下的代码：
extern printf
section .data
fmt db "2 times pi equals %.14f",10,0
pi dq 3.14159265358979
section .bss
section .text
func3:
push rbp
movsd xmm0, [pi]
addsd xmm0, [pi]
mov rdi,fmt
mov rax,1
call printf ; print a float
pop rbp
ret
func2:
push rbp
call func3 ; call the third function
pop rbp
ret
func1:
push rbp
call func2 ; call the second function
pop rbp
ret
global main
main:
push rbp
;push rbp ; for align 16 byte, uncomment it will cause crash
call func1 ; call the first function
;pop rbp
pop rbp
ret
结果：
2 times pi equals 6.28318530717958如果把main中注释的代码去掉，那么就会crash，因为这时候调用func1时 rsp就不是16字节对齐的。这儿可以单步看看：
image.png
这时候rsp没有16字节对齐，执行push rbp后，就会对齐。 这就是prologue和epilogue的一个作用，保证调用函数时的rsp 16字节对齐。
本来在调用main函数之前rsp是16字节对齐的，可是在调用main时候，由于会将返回地址压栈，这时候rsp就不是16字节对齐了，就需要prologue中再次执行一个进栈操作，就可以保证是对齐的了。
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原始发表：2022-12-04，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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