GCC 上 x86 intel asm 中方括号前的偏移量

Question

在我找到的所有文档中，没有提到 Intel x86 语法中的 offset[var+offset2] 之类的语法，而是带有以下标志的 GCC

gcc -S hello.c -o - -masm=intel

对于这个程序

#include<stdio.h>
int main(){
    char c = 'h';
    putchar(c);
    return 0;
}

生产

    .file   "hello.c"
    .intel_syntax noprefix
    .text
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    push    rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    mov rbp, rsp
    .cfi_def_cfa_register 6
    sub rsp, 16
    mov BYTE PTR -1[rbp], 104
    movsx   eax, BYTE PTR -1[rbp]
    mov edi, eax
    call    putchar@PLT
    mov eax, 0
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Arch Linux 9.3.0-1) 9.3.0"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

我想突出显示mov BYTE PTR -1[rbp], 104 行，其中偏移量-1 出现在方括号之外。 TBH，我只是猜测它是一个偏移量，任何人都可以指导我找到一个适当的文档来强调这一点吗？

这里有一个类似的问题：Squared Brackets in x86 asm from IDA 评论确实提到它是一个偏移量，但我真的很想要一个适当的文档参考。

Answer 1

是的，这只是[rbp - 1] 的另一种写法，-1 是技术 x86 寻址模式术语中的一个置换¹。

GAS 手册的部分 on x86 addressing modes 只提到了 [ebp - 4] 的可能性，而不是 -4[ebp]，但 GAS 确实组装了它。

AT&T 或 Intel 语法中的反汇编证实了它的含义。 x86 寻址模式受机器可以编码的内容 (Referencing the contents of a memory location. (x86 addressing modes)) 的限制，因此对于某些语法的含义没有太多的回旋余地。 （此语法由 GCC 发出，因此我们可以安全地假设它是有效的。它与它在 AT&T 语法模式下发出的 -1(%rbp) 含义相同。）

脚注1：整个rbp-1 有效地址是seg:off 地址的offset 部分。除了 FS 和 GS，64 位模式下段基数固定为 0，即使在 32 位模式下，主流操作系统也使用平面内存模型，因此可以忽略段基数。我指出这一点只是因为 x86 术语中的“偏移”确实具有与“位移”不同的特定技术含义，以防您关心使用与英特尔手册相匹配的术语。

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出于某种原因，GCC 对语法的选择取决于 -fno-pie 与否。 https://godbolt.org/z/iK9jh6（在现代 GNU/Linux 发行版上，如 Arch 系统，-fpie is enabled by default。在 Godbolt 上则不然)。

如果您使用volatile 强制写入堆栈变量，或者使用指针执行其他操作，则此选择继续启用优化：例如https://godbolt.org/z/4P92Fk。它适用于函数 args 中的任意取消引用，例如 ptr[1 + x]。

• GCC -fno-pie 选择 [rbp - 1] 和 [rdi+4+rsi*4]
• GCC -fpie 选择 -1[rbp] 和 4[rdi+rsi*4]

IDK 为什么 GCC 的内部会根据 PIE 模式做出不同的选择。没有明显的原因；也许出于某种原因，他们只是在 GCC 的内部使用了不同的代码路径，或者不同的格式字符串，他们只是碰巧做出了不同的选择。

无论有没有 PIE，全局（静态存储）都被引用为 glob[rip]，而不是 [RIP + glob]，它也受支持。在这两种情况下，这意味着glob 相对于 RIP，而不是实际的RIP + 符号的绝对地址。但这是适用于任何其他注册或不注册的规则的例外。

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GAS .intel_syntax 类似于 MASM，MASM 确实支持 symbol[register]，我认为甚至是 1234[register]。位移比较正常。