使用内联汇编用 C 调用 golang 函数时，“mov”的内存引用过多

Question

我正在尝试从我的 C 代码调用 golang 函数。 Golang 不使用标准的 x86_64 调用约定，所以我不得不求助于自己实现转换。由于 gcc 不想将 cdecl 与 x86_64 约定混合，我正在尝试使用内联汇编调用该函数：

void go_func(struct go_String filename, void* key, int error){
    void* f_address = (void*)SAVEECDSA;
    asm volatile("  sub     rsp, 0xe0;           \t\n\
                    mov     [rsp+0xe0], rbp;   \t\n\
                    mov     [rsp], %0;            \t\n\
                    mov     [rsp+0x8], %1;       \t\n\
                    mov    [rsp+0x18], %2;       \t\n\
                    call    %3;                     \t\n\
                    mov     rbp, [rsp+0xe0];   \t\n\
                    add     rsp, 0xe0;"          
                    :
                    : "g"(filename.str), "g"(filename.len), "g"(key), "g"(f_address)
                    : );
    return;
}

遗憾的是，编译器总是向我抛出一个我不理解的错误：

./code.c:241: Error: too many memory references for `mov'

这对应于这一行：mov [rsp+0x18], %2; \t\n\ 如果我删除它，编译工作。我不明白我的错误是什么...

我正在使用 -masm=intel 标志进行编译，因此我使用了 Intel 语法。有人可以帮我吗？

Answer 1

"g" 约束允许编译器选择内存或寄存器，因此很明显，如果发生这种情况，您最终会得到 mov mem,mem。 mov 最多可以有 1 个内存操作数。（与所有 x86 指令一样，最多可以有一个显式内存操作数。）

对将移动到内存目标的输入使用 "ri" 约束，以允许寄存器或立即数但不允许内存。

此外，您正在修改 RSP，因此您无法安全地使用内存源操作数。编译器将假设它可以使用像 [rsp+16] 或 [rsp-4] 这样的寻址模式。所以你不能使用 push 而不是 mov.

您还需要在所有被调用破坏的寄存器上声明破坏，因为函数调用会这样做。（或者更好的是，也许在那些调用破坏的寄存器中请求输入，这样编译器就不必像 RBX 这样通过调用保留的寄存器来反弹它们。但是你需要使这些操作数 read/write 或声明单独的输出操作数对于相同的寄存器让编译器知道它们将被修改。）

因此，提高效率的最佳选择可能是

int ecx, edx, edi, esi; // dummy outputs as clobbers
register int r8 asm("r8d");  // for all the call-clobbered regs in the calling convention
register int r9 asm("r9d");
register int r10 asm("r10d");
register int r11 asm("r11d");
// These are the regs for x86-64 System V.
//  **I don't know what Go actually clobbers.**

asm("sub  rsp, 0xe0\n\t"    // adjust as necessary to align the stack before a call
    // "push args in reverse order"
    "push  %[fn_len] \n\t"
    "push  %[fn_str] \n\t"
    "call \n\t"
    "add   rsp, 0xe0 + 3*8 \n\t"  // pop red-zone skip space + pushed args

       // real output in RAX, and dummy outputs in call-clobbered regs
    : "=a"(retval), "=c"(ecx), "=d"(edx), "=D"(edi), "=S"(esi), "=r"(r8), "=r"(r9), "=r"(r10), "=r"(r11)
    : [fn_str] "ri" (filename.str), [fn_len] "ri" (filename.len), etc.  // inputs can use the same regs as dummy outputs
    :  "xmm0", "xmm1", "xmm2", "xmm3", "xmm4", "xmm5", "xmm6", "xmm7",  // All vector regs are call-clobbered
       "xmm8", "xmm9", "xmm10", "xmm11", "xmm12", "xmm13", "xmm14", "xmm15",
       "memory"  // if you're passing any pointers (even read-only), or the function accesses any globals,
                 // best to make this a compiler memory barrier
    );

注意输出是不是 early-clobber，所以编译器可以（在它的选项中）使用那些用于输入的寄存器，但我们不强制这样做，因此编译器仍然可以自由使用其他寄存器或立即数。

经过进一步讨论，Go 函数不会破坏 RBP，因此没有理由手动 save/restore 它。您可能想要这样做的唯一原因是本地人可能使用 RBP 相对寻址模式，而较旧的 GCC 在没有 -fomit-frame-pointer 的情况下编译时在 RBP 上声明 clobber 是错误的。（我想。或者也许我正在考虑 32 位 PIC 代码中的 EBX。）

此外，如果您使用的是 x86-64 System V ABI，请注意内联 asm 不得破坏红色区域。编译器假设这不会发生，并且无法在红色区域声明一个 clobber，甚至无法在每个函数的基础上设置 -mno-redzone。所以你可能需要 sub rsp, 128 + 0xe0。或者 0xe0 已经包含足够的 space 来跳过红色区域，如果它不是被调用者参数的一部分的话。

Answer 2

原始发布者将此解决方案添加为对其问题的编辑：

如果有人发现这个，当您尝试使用内联 asm 调用 golang 代码时，接受的答案对您没有帮助！接受的答案仅有助于解决我最初的问题，这帮助我修复了 golangcall。使用这样的东西：**

void* __cdecl go_call(void* func, __int64 p1, __int64 p2, __int64 p3, __int64 p4){
    void* ret;
    asm volatile("  sub     rsp, 0x28;             \t\n\
                    mov     [rsp], %[p1];                      \t\n\
                    mov     [rsp+0x8], %[p2];                      \t\n\
                    mov     [rsp+0x10], %[p3];                      \t\n\
                    mov     [rsp+0x18], %[p4];                      \t\n\      
                    call    %[func_addr];               \t\n\
                    add     rsp, 0x28; "     
                    :
                    : [p1] "ri"(p1), [p2] "ri"(p2), 
                    [p3] "ri"(p3), [p4] "ri"(p4), [func_addr] "ri"(func)
                    : );
    return ret;
}

使用内联汇编用 C 调用 golang 函数时，“mov”的内存引用过多

too many memory references for `mov' when calling a golang function with C by using inline assembly

c

inline-assembly

calling-convention

go