在汇编中调用Go函数

作者: 027f63d16800 | 来源:发表于2018-01-22 14:30 被阅读47次

    这次我们来实现,在一个汇编函数中调用Go方法
    先看一下我们的包结构:

    +assembly
     -stub.go
        echo方法
        Hello方法声明
     -hello.s
        Hello方法实现
    +main
     -main.go
    

    我们先声明一个go方法:

    func echo(msg string) int64{
        fmt.Println(msg)
        return int64(len(msg))
    }
    

    我们想要做的就是在汇编程序中调用这个方法。这个方法有一个 string 类型的参数和一个 int64 的返回值。
    我们需要先来了解一下 string 的内存布局,不同于 Cstringgolangstring 是一个结构体:

    type stringStruct struct {
        str unsafe.Pointer  //指定底层的byte数组
        len int             //字符串长度
    }
    

    如上注释,字符串的长度保存在了 len 字段,而不是使用 \0 来作为字符串的结束标记,因此我们在计算 go 中的 string 长度时,不需要像在 c 语言中那样为 \0 预留一个字节。
    一个 string 变量包含一个指针和一个整数,在64位的机器上占用16个字节

    在写一个汇编方法之前,我们需要先声明这个函数,才能供其他 Go 方法调用:

    func Hello() int64
    

    接着使用汇编代码实现 Hello 函数:

    #include "textflag.h"  //引入textflag.h,因为使用到了RODATA这样的预定义值
    //数据段声明一个字符串
    DATA msg<> +0(SB)/8,$"hello,wo"  
    DATA msg<> +8(SB)/4,$"rld!"
    GLOBL msg<> +0(SB),RODATA,$12  //GLOBL声明msg<>为全局标记符,RODATA表示 readOnly
    //TEXT定义一个函数,包名· 方法名,这里省略包名,默认是当前包
    //24表示函数的栈帧大小是24个字节被调用函数的参数和返回值是保存在调用方的栈帧中的
    //echo方法需要一个string类型的参数和一个int64类型的返回值,需要24个字节
    //8表示该函数的参数和返回值需要占用的空间
    TEXT ·Hello(SB),$24-8     
     //不支持指令的两个参数都是 内存地址,因此需要使用寄存器做媒介
        LEAQ msg<> +0(SB),AX          //LEAQ为取址,将msg的地址存入AX
        MOVQ AX,0(SP)                 //存入0(SP),相当于string.str
        MOVQ $12,8(SP)                //string的长度,相当于string.len
        CALL ·echo(SB)                //调用echo函数
        MOVQ 16(SP),AX                //返回值保存在16(SP)
        MOVQ AX,RET+0(FP)             //将返回值保存到RET+0(FP)
        RET                           //返回
    

    在汇编中传递参数,我们需要根据实际类型的内存布局来放置参数。因为我们传递的是一个 string 类型而不是一个 *string,因此我们需要将 string.strstirng.len 分别 mov0(SP)8(SP)
    最后看一下我们的 main 函数:

    func main() {
        fmt.Println(assembly.Hello())  //打印Hello的返回值,即echo中返回的len(msg)
    }
    

    输出:

    hello,world!
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