ARM сборка. Хранение и загрузка данных из стека с отрицательным смещением

Question

Можем ли мы хранить и загружать данные из стека с отрицательным смещением адреса, как в следующем фрагменте кода? Безопасно ли записывать и считывать данные из адреса памяти, который фактически находится снаружи ([sp, #-16] или [sp, #-20]) границ стека? Спасибо!

stmdb sp, { r4 - r6 } 

mov r4, #255 
str r4, [sp, #-16] 

mov r3, #127 
str r3, [sp, #-20] 

ldr r4, [sp, #-20] 

sub sp, #12 
ldmia sp, { r4 - r6 } 

Answer 1

Это вопрос о ABI, а не архитектуры или языка, так что в итоге зависит от условий эксплуатации и ABI в силу.

Пока вы можете адреса доступа ниже SP, в том смысле, что нагрузка или магазин с базовым регистром r13 и отрицательным смещением является вполне допустима инструкцией, это только ABI, который диктует, будут ли ваши данные в безопасности там или нет, и гарантируется ли такой доступ не к segfault в первую очередь. Большинство систем используемых в настоящее время, вероятно, будет использовать некоторые вариант ARM EABI, чьи procedure call standard говорит, как часть «универсальных ограничений стека»:

Процесс может только доступ (для чтения или записи) в замкнутом интервале весь стек, ограниченный [SP, stack-base - 1] (где SP - значение регистра r13).

В то же время ничто не помешает вам нарушить это ограничение, попробуйте его, и все ставки будут отключены.

Поскольку вы упоминаете Android, который определенно является EABI (в частности, вариантом GNU), наиболее очевидной проблемой является то, как ядро ​​Linux поставляет сигналы. Если ваш процесс принимает сигнал сразу после str r3, [sp, #-20], обработчик сигнала может запускаться с использованием стека процессов, поэтому, когда (если) нормальное выполнение возобновляется, в то время как сам SP вернется к тому же значению, которое было раньше, кто знает, что ldr r4, [sp, #-20] будет фактически груз.

Обратите внимание, что some environments может предоставить определенные дополнительные гарантии относительно того, что происходит ниже указателя стека, и если вы находитесь в сценарии с открытым планом или иным образом полностью контролируете, вы можете делать все, что захотите, но обычно, если только вы знайте иначе, тогда принимайте ответ как «нет».