NASM汇编学习系列（3）——多汇编文件间函数调用

说明

1. 本学习系列代码几乎完全摘自：asmtutor.com，如果英文可以的（也可以用谷歌浏览器翻译看），可以直接看asmtutor.com上的教程
2. 本学习系列目录地址：https://www.cnblogs.com/whuwzp/p/nasm_contents.html
3. 系统环境搭建：（我用的是ubuntu18.04.4 server，安装gcc、g++）

sudo apt install nasm
sudo apt install gcc-multilib

0. 概览

1. 承前：上一节，我们实现了sprint，但是如果其他asm文件也想用sprint函数怎么办？
2. 启后：本节，分割功能，在functions.asm中完成sprint函数，在main.asm中调用它（只需要加%include functions.asm），这种方法就可以了。

1. functions.asm: 函数实现

以下代码摘自：https://asmtutor.com/#lesson3

这里实现了slen（计算字符串长度）、sprint（打印）、sprintln（换行打印）、exit（安全退出）

;------------------------------------------
; int slen(String message)
; String length calculation function
slen:
    push    ebx
    mov     ebx, eax
 
nextchar:
    cmp     byte [eax], 0
    jz      finished
    inc     eax
    jmp     nextchar
 
finished:
    sub     eax, ebx
    pop     ebx
    ret
 
 
;------------------------------------------
; void sprint(String message)
; String printing function
sprint:
    push    edx
    push    ecx
    push    ebx
    push    eax
    call    slen
 
    mov     edx, eax
    pop     eax
 
    mov     ecx, eax
    mov     ebx, 1
    mov     eax, 4
    int     80h
 
    pop     ebx
    pop     ecx
    pop     edx
    ret
 
 
;------------------------------------------
; void sprintLF(String message)
; String printing with line feed function
sprintLF:
    call    sprint
 
    push    eax         ; push eax onto the stack to preserve it while we use the eax register in this function
    mov     eax, 0Ah    ; move 0Ah into eax - 0Ah is the ascii character for a linefeed
    push    eax         ; push the linefeed onto the stack so we can get the address
    mov     eax, esp    ; move the address of the current stack pointer into eax for sprint
    call    sprint      ; call our sprint function
    pop     eax         ; remove our linefeed character from the stack
    pop     eax         ; restore the original value of eax before our function was called
    ret                 ; return to our program
 
 
;------------------------------------------
; void exit()
; Exit program and restore resources
quit:
    mov     ebx, 0
    mov     eax, 1
    int     80h
    ret

2. main.asm调用func.asm中的函数

用%include 'functions.asm'包含，然后就可以直接调用了。

以下摘自：https://asmtutor.com/#lesson7

; Hello World Program (Print with line feed)
; Compile with: nasm -f elf helloworld-lf.asm
; Link with (64 bit systems require elf_i386 option): ld -m elf_i386 helloworld-lf.o -o helloworld-lf
; Run with: ./helloworld-lf
 
%include        'functions.asm' ; 关键
 
SECTION .data
msg1    db      'Hello, brave new world!', 0h          ; NOTE we have removed the line feed character 0Ah
msg2    db      'This is how we recycle in NASM.', 0h  ; NOTE we have removed the line feed character 0Ah
 
SECTION .text
global  _start
 
_start:
 
    mov     eax, msg1
    call    sprintLF    ; NOTE we are calling our new print with linefeed function
 
    mov     eax, msg2
    call    sprintLF    ; NOTE we are calling our new print with linefeed function
 
    call    quit

3. 函数参数传递问题和bug记录

3.1 函数参数传递问题

其实这里我们写的函数并不是严格的c中函数：

1. call sprintLF：其实sprintlf只是一个代码段的偏移而已，call指令相当于push eip, jmp sprintlf
2. 这里可以看出，我们是用eax传参的，但是c编译成程序的是用压栈的方式传参的，当然，这个并不影响功能的实现，只要我们自己约定好也OK，但是如果是在.c中调用.asm中的函数，在参数传递上就会有影响

3.3 bug记录

因为我是看了一下代码后，自己写，所以出现了很多bug，当然也学习类很多，记录一下：

3.3.1 函数最后忘加ret

func1:
	xxx1
	; 最后没加ret
func2：
	xxx2
	ret

因为忘了加ret，导致call func1，执行了xxx1，直接执行到了func2 的xxx2了。

这也说明了代码段真的是连续的

3.3.2 push和pop保持堆栈平衡

以sprinlf为例，其中push了两次eax，所以最后也pop了两次，这样堆栈才能平衡，否则ret时执行pop eip, jmp eip就会跳转到错误的返回地址。

sprintLF:
    call    sprint
 
    push    eax         ; push eax onto the stack to preserve it while we use the eax register in this function
    mov     eax, 0Ah    ; move 0Ah into eax - 0Ah is the ascii character for a linefeed
    push    eax         ; push the linefeed onto the stack so we can get the address
    mov     eax, esp    ; move the address of the current stack pointer into eax for sprint
    call    sprint      ; call our sprint function
    pop     eax         ; remove our linefeed character from the stack
    pop     eax         
    ret

3.3.3 调用其他函数前用push和pop保存、还原寄存器内容

以sprint为例：sprint要调用slen获取字符串长度，在call slen前，push了abcd寄存器到栈上保存，调用后又依次pop还原，是因为：slen中修改了ebx的内容，这样当slen返回后ebx的值就不是调用前的值了，可能会对接下来的运行造成影响，所以先都保存一下在栈上，调用后在还原。

slen:
    push    ebx
    mov     ebx, eax ;修改了ebx
    xxx
    ret
sprint:
    push    edx ;保存
    push    ecx ;保存
    push    ebx ;保存
    push    eax ;保存
    call    slen 
    mov     edx, eax ; 返回值为字符串长度，保存于eax，赋给edx，后面int 80 syscall会用到
    pop     eax ;还原
 
    mov     ecx, eax
    mov     ebx, 1
    mov     eax, 4
    int     80h
 
    pop     ebx ;还原
    pop     ecx ;还原
    pop     edx ;还原
    ret

3.3.4 大端小端

以sprintlf为例，这个函数先调用sprint打印要打印的内容，然后又调用sprint打印换行符。

sprintLF:
    call    sprint
 
    push    eax         ; 保存eax
    mov     eax, 0Ah    ; 0x0Ah是换行'
'
    push    eax         ; 此时esp内容为0A 00 00 00
    mov     eax, esp    ; 把esp地址给eax
    call    sprint 		; eax 作为参数，打印esp指向的内容
    pop 	eax			; 为了保持堆栈平衡（pop次数等于push次数）
    pop 	eax			; 还原eax 
    ret

回忆下sprint是如何打印的，它先要找'获取字符串长度，可以疑问在于：0x0Ah只有一个字符，哪来的'?'

因为esp的内容是0A 00 00 00，0A后面自然跟了一个00。