x86 汇编代码

Question

谁能告诉我 x86 ASM 中的以下代码是做什么的？它只是一个较大文件的一部分，但正是这一点让我感到沮丧。

find_max:
  6 .LFB0:
  7         .cfi_startproc
  8         pushq   %rbp
  9         .cfi_def_cfa_offset 16
 10         movq    %rsp, %rbp
 11         .cfi_offset 6, -16
 12         .cfi_def_cfa_register 6
 13         movl    %edi, -20(%rbp)
 14         movl    -20(%rbp), %eax
 15         cltq
 16         movl    a(,%rax,4), %eax
 17         movl    %eax, -4(%rbp)
 18         movl    -20(%rbp), %eax
 19         movl    %eax, -8(%rbp)

具体来说，

• 第 13 行的 %edi 最初是什么？
• 为什么代码引用 -20(%rbp)？
• 那么第 16 行究竟做了什么？
• 切换 32 位寄存器和 64 位寄存器背后的智慧是什么（例如第 15 行的情况）？

我反汇编得到的 C 代码如下所示：

extern int a[];

int find_max(int n)
{
    int max = a[n];
    int pos = n;
    int x;

    while (n > 0)
    {
        n--;
        x = a[n];

        if (x > max)
        {
            max = x;
            pos = n;
        }
    } 
    return pos;
}

Answer 1

第 13 行的 %edi 最初是什么？

rdi 是 AMD/Linux 64 位 ABI 的第一个参数传递寄存器。此代码中使用了edi，因为您的函数采用 32 位 int 参数。

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为什么代码引用了-20(%rbp)？

它将传入的参数保存到堆栈中；大概你正在编译低优化或没有优化，所以每个变量都得到一个真实的内存地址。如果您打开优化，您可能会看到这些操作消失了。

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那么第 16 行究竟做了什么？

第 16 行是数组索引操作：

movl    a(,%rax,4), %eax

用于内存寻址的 AT&T 语法看起来有点奇怪。它分解为：

segment-override:signed-offset(base,index,scale)

在您的情况下，数组的地址被用作偏移字段，您没有基址寄存器或段覆盖，比例为4，使用的索引寄存器为rax。这可以分解为类似 C 类伪代码的内容：

eax = *(int *)((char *)a + (rax * 4))

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在 32 位寄存器和 64 位寄存器后面切换背后的智慧是什么（例如在第 15 行的情况下）？

我在第 15 行没有看到类似的内容，但这样做的原因是因为您的函数使用了很多 int - 因为 int 是 32 位类型，编译器使用的是 32 位寄存器。无关紧要或编译器使用临时寄存器时，它会选择本机 64 位大小。