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X64的调用约定

2012-07-23 16:40 218 查看
接触x64之后继续看PG的文章，今天开始读msdn上有关x64的解释 http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/7kcdt6fy

调用约定简化了：一律使用__fastcall，前四个参数用 RCX、RDX、R8 和 R9传递，除了这四个外加RAX、R10、R11，其他寄存器都是非易失的。

比如下面这段NtCreateFile的代码：

PAGE:0000000140382B8C                 mov     r11, rsp	;r11 保存rsp
PAGE:0000000140382B8F                 sub     rsp, 88h  ;开辟压栈参数空间，而不是用push，前四个参数在寄存器中所以不管
PAGE:0000000140382B96                 xor     eax, eax
PAGE:0000000140382B98                 mov     [r11-10h], rax
PAGE:0000000140382B9C                 mov     [rsp+88h+var_18], 20h
PAGE:0000000140382BA4                 mov     [rsp+88h+var_20], eax
PAGE:0000000140382BA8                 mov     [r11-28h], rax
PAGE:0000000140382BAC                 mov     [rsp+88h+var_30], eax
PAGE:0000000140382BB0                 mov     eax, [rsp+88h+EaLength] ;其他参数拷贝入栈
PAGE:0000000140382BB7                 mov     [rsp+88h+var_38], eax
PAGE:0000000140382BBB                 mov     rax, [rsp+88h+EaBuffer]
PAGE:0000000140382BC3                 mov     [r11-40h], rax
PAGE:0000000140382BC7                 mov     eax, [rsp+88h+CreateOptions]
PAGE:0000000140382BCE                 mov     [rsp+88h+var_48], eax
PAGE:0000000140382BD2                 mov     eax, [rsp+88h+CreateDisposition]
PAGE:0000000140382BD9                 mov     [rsp+88h+var_50], eax
PAGE:0000000140382BDD                 mov     eax, [rsp+88h+ShareAccess]
PAGE:0000000140382BE4                 mov     [rsp+88h+var_58], eax
PAGE:0000000140382BE8                 mov     eax, [rsp+88h+FileAttributes]
PAGE:0000000140382BEF                 mov     [rsp+88h+var_60], eax
PAGE:0000000140382BF3                 mov     rax, [rsp+88h+AllocationSize]
PAGE:0000000140382BFB                 mov     [r11-68h], rax
PAGE:0000000140382BFF                 call    IopCreateFile
PAGE:0000000140382C04                 add     rsp, 88h  ;平衡堆栈返回
PAGE:0000000140382C0B                 retn
PAGE:0000000140382C0B NtCreateFile    endp

NtCreateFile是直接调用IoCreateFile的，比较特殊，下面跟进IoCreateFile

PAGE:0000000140377CF0 ; FUNCTION CHUNK AT PAGE:00000001403D665F SIZE 0000008C BYTES
PAGE:0000000140377CF0
PAGE:0000000140377CF0                 mov     [rsp+arg_18], r9		;无论是否有四个参数，函数开头都会把这四个参数入栈
PAGE:0000000140377CF5                 mov     [rsp+arg_10], r8
PAGE:0000000140377CFA                 mov     [rsp+arg_8], edx
PAGE:0000000140377CFE                 mov     [rsp+arg_0], rcx
PAGE:0000000140377D03                 push    rbx					;微软承诺的非已易失寄存器，会全部入栈，这是
PAGE:0000000140377D04                 push    rsi
PAGE:0000000140377D05                 push    rdi
PAGE:0000000140377D06                 push    r12
PAGE:0000000140377D08                 push    r13
PAGE:0000000140377D0A                 push    r14
PAGE:0000000140377D0C                 push    r15
PAGE:0000000140377D0E                 sub     rsp, 60h
PAGE:0000000140377D12                 mov     r14d, edx
PAGE:0000000140377D15                 xor     r15d, r15d
PAGE:0000000140377D18                 mov     [rsp+98h+var_54], r15d
PAGE:0000000140377D1D                 mov     rax, gs:188h
PAGE:0000000140377D26                 mov     r13d, [rsp+98h+arg_68]
PAGE:0000000140377D2E                 movzx   r12d, byte ptr [rax+1F6h]
PAGE:0000000140377D36                 bt      r13d, 8
PAGE:0000000140377D3B                 cmovb   r12d, r15d
PAGE:0000000140377D3F                 mov     rsi, gs:20h
PAGE:0000000140377D48                 mov     rbx, [rsi+800h]
PAGE:0000000140377D4F                 inc     dword ptr [rbx+14h]
PAGE:0000000140377D52                 mov     rcx, rbx        ; ListHead
PAGE:0000000140377D55                 call    RtlpInterlockedPopEntrySList

;epilog

add     rsp, 60h
pop     r15
pop     r14
pop     r13
pop     r12
pop     rdi
pop     rsi
pop     rbx
retn


平衡堆栈的任务交给调用者来完成了，这里入参没有用push而是sub xx 调用之后再add xx

另外这里没有用rbp来存储父esp，因为这只是prolog的一个可选项

MOV [RSP+8h],RCX

MOV [RSP+10h],RDX

MOV [RSP+18h],R8

MOV [RSP+20h],R9

PUSH RBP

MOV RBP,RSP

;……

LEA RSP,[RBP]

POP RBP

RET

具体可以看http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/tawsa7cb

寄存器的用法：

Register

状态
使用
RAX
易失的
返回值寄存器
RCX
易失的
第一个整型参数
RDX
易失的
第二个整型参数
R8
易失的
第三个整型参数
R9
易失的
第四个整型参数
R10:R11
易失的
必须根据需要由调用方保留；在 syscall/sysret 指令中使用
R12:R15
非易失的
必须由被调用方保留
RDI
非易失的
必须由被调用方保留
RSI
非易失的
必须由被调用方保留
RBX
非易失的
必须由被调用方保留
RBP
非易失的
可用作帧指针；必须由被调用方保留
RSP
非易失的
堆栈指针
XMM0
易失的
第一个 FP 参数
XMM1
易失的
第二个 FP 参数
XMM2
易失的
第三个 FP 参数
XMM3
易失的
第四个 FP 参数
XMM4:XMM5
易失的
必须根据需要由调用方保留
XMM6:XMM15
非易失的
必须根据需要由被调用方保留。
1: kd> bp iocreatefile
1: kd> g
Breakpoint 0 hit
nt!IoCreateFile:
fffff800`0418bf40 4c8bdc          mov     r11,rsp
1: kd> dq rsp
fffff880`03727568  fffff960`000d8bad 00000000`00000000
fffff880`03727578  00000000`000007ff 00000000`00000000
fffff880`03727588  00000000`00000001 00000000`00000000
fffff880`03727598  fffffa80`00000080 fffff8a0`00000001
fffff880`037275a8  00000000`00000001 00000000`00000010
fffff880`037275b8  00000000`00000000 fffff8a0`00000000
fffff880`037275c8  fffff8a0`00000000 00000000`00000000
fffff880`037275d8  fffff800`00000301 00000000`00000000
1: kd> u  fffff960`000d8bad
win32k!bCreateSection+0x129:
fffff960`000d8bad 408ace          mov     cl,sil
fffff960`000d8bb0 8bd8            mov     ebx,eax
fffff960`000d8bb2 ff15c88f2300    call    qword ptr [win32k!_imp_IoSetThreadHardErrorMode (fffff960`00311b80)]
fffff960`000d8bb8 413bdd          cmp     ebx,r13d
fffff960`000d8bbb 7d07            jge     win32k!bCreateSection+0x140 (fffff960`000d8bc4)
fffff960`000d8bbd 33c0            xor     eax,eax
fffff960`000d8bbf e970020000      jmp     win32k!bCreateSection+0x3b0 (fffff960`000d8e34)
fffff960`000d8bc4 488b4c2470      mov     rcx,qword ptr [rsp+70h]
1: kd> r
rax=fffff88003727688 rbx=fffff900c0081000 rcx=fffff880037275e0
rdx=00000000001200a9 rsi=0000000000000001 rdi=0000000000000000
rip=fffff8000418bf40 rsp=fffff88003727568 rbp=fffff880037277d0
r8=fffff88003727608  r9=fffff880037275f0 r10=0000000000000000
r11=fffffa800ecc6860 r12=fffff88003727740 r13=0000000000000000
r14=0000000000000001 r15=fffff88003727920
iopl=0         nv up ei pl zr na po nc
cs=0010  ss=0018  ds=002b  es=002b  fs=0053  gs=002b             efl=00000246
nt!IoCreateFile:
fffff800`0418bf40 4c8bdc          mov     r11,rsp

1: kd> dt _OBJECT_ATTRIBUTES  fffff88003727608
ntdll!_OBJECT_ATTRIBUTES
+0x000 Length           : 0x30
+0x008 RootDirectory    : (null)
+0x010 ObjectName       : 0xfffff880`03727688 _UNICODE_STRING "\??\C:\WINDOWS\FONTS\EUDC.TTE"
+0x018 Attributes       : 0x240
+0x020 SecurityDescriptor : (null)
+0x028 SecurityQualityOfService : (null)


接下来要看的是x64异常处理

参考:

http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/7kcdt6fy

http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=43967
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