为什么 movaps 会导致分段错误？

Question

简介

我试图让自己熟悉 AES 指令，然后更有意识地使用利用这些技术的库。但是，我不经常用汇编编程，所以我对这门语言有一些信心，但我不认为自己是专家。我已经编写了大约 150 条装配线的清单，以尝试使用英特尔提供的文档来使用这些功能。然而，我并没有成功地向前迈出很多步。

当我使用movaps指令时，由于main中的分段错误导致程序崩溃。我已经尝试使用 gdb 和 valgrind 进行调试，但似乎一切都应该有效，但事实并非如此。以下是导致问题的行。

代码

main:
start_f

    printstr

    movaps (string), %xmm15
==> movaps (key), %xmm0
    call   aes_encript

    movaps %xmm15, string
    printstr

end_f

start_f 和 end_f 只是宏来开始和结束函数。我也提供了.data段的代码，说明怎么应该没有问题：

    .data
string:
    .string "string"
    .fill   (128 - (.-string)), 1, 0

newline:
    .byte   0x0a

key:
    .fill   128, 1, 0

    .text
    .global _start

调试信息

至于错误，无论是通过静态反汇编还是在gdb中，我都无法得到任何有用的信息。 Valgrind 也没有帮助，这是可以预料的，因为我根本不接触堆。我展示了 gdb 中主要反汇编的部分列表：

   0x0000000000401022 <+0>:     push   %rbp
   0x0000000000401023 <+1>:     mov    %rsp,%rbp
   0x0000000000401026 <+4>:     mov    [=12=]x402000,%rsi
   0x000000000040102d <+11>:    call   0x401156 <write_long>
   0x0000000000401032 <+16>:    mov    [=12=]x1,%rax
   0x0000000000401039 <+23>:    mov    [=12=]x1,%rbp
   0x0000000000401040 <+30>:    mov    [=12=]x402080,%rsi
   0x0000000000401047 <+37>:    mov    [=12=]x1,%rdx
   0x000000000040104e <+44>:    syscall 
   0x0000000000401050 <+46>:    movaps 0x402000,%xmm15
=> 0x0000000000401059 <+55>:    movaps 0x402081,%xmm0
   0x0000000000401061 <+63>:    call   0x4010b6 <aes_encript>
   0x0000000000401066 <+68>:    movaps %xmm15,0x402000
   0x000000000040106f <+77>:    mov    [=12=]x402000,%rsi
   0x0000000000401076 <+84>:    call   0x401156 <write_long>

这是地址 0x402081 的内容（完全可以访问）：

(gdb) x/32x 0x402081
0x402081:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000
0x402091:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000
0x4020a1:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000
0x4020b1:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000
0x4020c1:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000
0x4020d1:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000
0x4020e1:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000
0x4020f1:       0x00000000      0x00000000      0x00000000      0x00000000

请求

我不排除这个错误是微不足道的：我已经有一段时间没有使用 as 了。无论如何，如果你能给我小费，我将不胜感激。

如果您想自己尝试此代码，这里有一个包含整个清单的 pastebin：https://paste.debian.net/1194986/

Answer 1

0x402081 key 的内存地址未对齐到 16 字节。

来自 Intel® 64 and IA-32 architectures software developer’s manual, MOVAPS specification:

MOVAPS—Move Aligned Packed Single-Precision Floating-Point Values
...
When the source or destination operand is a memory operand, the operand must be aligned on a 16-byte (128-bit version), 32-byte (VEX.256 encoded version) or 64-byte (EVEX.512 encoded version) boundary or a generalprotection exception (#GP) will be generated.

您可以使用 movups，但通常最好对齐常量。

上一行 0x402000 对齐到 16 字节，所以上一行没有段错误。

key 可以定义如下以对齐到 16 字节：

    .balign 16
key:
    .fill   128, 1, 0

另请注意，这是 128 字节的零，而不是 128 位。由于全为零，您可以将其放入 .bss 而不是 .data.

(将 newline: .byte '\n' 放在之后，这样你就不会在对齐上浪费 15 个字节。或者更好的是，将换行符放在 .rodata 中，或者write_long 在它写入的输出中包含一个换行符。）

为什么 movaps 会导致分段错误？

Why movaps causes segmentation fault?

assembly

segmentation-fault

sse

memory-alignment

att

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