Linux x86_64汇编调用printf触发段错误，未修改栈也可复现

问题根因 #

• 栈对齐不符合ABI规范：x86_64 Linux的System V ABI要求，调用函数前栈指针rsp必须16字节对齐。进入main函数时，因上层调用main时压入了8字节返回地址，rsp对齐偏移为8；你后续先后压入rbx、rbp两个8字节寄存器，又申请了32字节栈空间，最终执行call printf前rsp对齐偏移为8，不符合要求，当printf内部用到16字节对齐的SSE指令时就会触发段错误。
• 格式字符串定义错误：你用dd定义字符串，dd是定义4字节单元的伪指令，会自动补零填充，导致格式串存储内容不符合预期，存在潜在风险。
• 格式符与参数不匹配：你用%i（对应32位int）打印64位寄存器rbx的值，斐波那契数超过32位范围时会出现输出错误。
• 循环次数设置错误：rcx初始值设为1，循环只会执行1次，无法打印多个斐波那契数。

修复方法 #

1. 调整栈空间申请大小，保证call printf前rsp16字节对齐，可将原来的sub rsp,32改为sub rsp,40
2. 用db伪指令定义格式字符串，格式符改为%ld匹配64位整数
3. 根据需要打印的数量设置rcx初始值

修正后完整代码 #

global  main
        extern  printf

        section .data
formatStr:
        db "%ld",0xA,0

        section .text
main:   
        push    rbx             ; 保存被调用者保护寄存器
        push    rbp             
        mov     rbp,rsp
        sub     rsp,40          ; 申请40字节栈空间，保证后续call前rsp16字节对齐

        mov     rax,0           ; A
        mov     rbx,1           ; B
        mov     rcx,20          ; 计数器，打印20个斐波那契数
fib:    
        mov     rdx,rbx         ; Temp = B
        add     rbx,rax         ; B += A
        mov     rax,rdx         ; A = 原B

        mov     QWORD[rbp-8],rax
        mov     QWORD[rbp-16],rbx
        mov     QWORD[rbp-24],rcx

        mov     rdi,formatStr
        mov     rsi,rbx
        xor     rax,rax
        call    printf

        mov     rax,QWORD[rbp-8]
        mov     rbx,QWORD[rbp-16]
        mov     rcx,QWORD[rbp-24]

        dec     rcx
        jnz     fib

        ; 退出程序
        mov     rsp,rbp 
        pop     rbp     
        pop     rbx     
        ret

编译运行命令不变 #

nasm -felf64 fib.asm && gcc -no-pie fib.o && ./a.out

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Yukera