呼叫c 呼叫C標準庫的exit函式

在common lisp中並沒有乙個叫做exit的內建函式，所以如同之前實現的_exit一樣，我會新增一種需要識別的(first expr)，即符號exit。為了可以呼叫c語言標準庫中的exit函式，需要遵循呼叫約定。對於exit這種只有乙個引數的函式而言，情形比較簡單，只需要跟對_exit一樣處理即可。剛開始，我寫下的**是這樣的

(defun jjcc2 (expr globals)
;; 省略不必要的內容
(cond ;; 省略不必要的內容
((member (first expr) '(_exit exit))
;; 暫時以硬編碼的方式識別乙個函式是否來自於c語言的標準庫
`((movl ,(get-operand expr 0) %edi)
(call :|_exit|)))))

對(exit 1)進行編譯，會得到如下的**

.data .section __text,__text,regular,pure_instructions .globl _main _main: movl $1, %edi

call _exit

不過這樣的**經過編譯鏈結之後，一執行就會遇到段錯誤（segmentation fault）。經過一番放狗搜尋後，才知道原來在macos上呼叫c函式的時候，需要先將棧對齊到16位元組——我將其理解為將指向棧頂的指標對齊到16位元組。於是乎，我將jjcc2修改為如下的形式

(defun jjcc2 (expr globals)
;; 省略不必要的內容
(cond ;; 省略不必要的內容
((member (first expr) '(_exit exit))
;; 暫時以硬編碼的方式識別乙個函式是否來自於c語言的標準庫
`((movl ,(get-operand expr 0) %edi)
;; 據這篇回答（所說，在macos上呼叫c語言函式，需要將棧對齊到16位
;; 假裝要對齊的是棧頂位址。因為棧頂位址是往低位址增長的，所以只需要將位址的低16位抹掉就可以了
(and ,(format nil "$0x~x" #xfffffff0) %esp)
(call :|_exit|)))))

結果發現還是不行。最後，實在沒轍了，只好先寫一段簡單的c**，然後用gcc -s生成彙編**，來看看究竟應當如何處理這個棧的對齊要求。一番瞎折騰之後，發現原來是要處理rsp暫存器而不是esp暫存器——我也不曉得這是為什麼，esp不就是rsp的低32位而已麼。

最後，把jjcc2寫成下面這樣後，終於可以成功編譯(exit 1)了

(defun jjcc2 (expr globals)
"支援兩個數的四則運算的編譯器"
(check-type globals hash-table)
(cond ((eq (first expr) '+)
`((movl ,(get-operand expr 0) %eax)
(movl ,(get-operand expr 1) %ebx)
(addl %ebx %eax)))
((eq (first expr) '-)
`((movl ,(get-operand expr 0) %eax)
(movl ,(get-operand expr 1) %ebx)
(subl %ebx %eax)))
((eq (first expr) '*)
;; 將兩個數字相乘的結果放到第二個運算元所在的暫存器中
;; 因為約定了用eax暫存器作為存放最終結果給continuation用的暫存器，所以第二個運算元應當為eax
`((movl ,(get-operand expr 0) %eax)
(movl ,(get-operand expr 1) %ebx)
(imull %ebx %eax)))
((eq (first expr) '/)
`((movl ,(get-operand expr 0) %eax)
(cltd)
(movl ,(get-operand expr 1) %ebx)
(idivl %ebx)))
((eq (first expr) 'progn)
(let ((result '()))
(dolist (expr (rest expr))
result))
((eq (first expr) 'setq)
;; 編譯賦值語句的方式比較簡單，就是將被賦值的符號視為乙個全域性變數，然後將eax暫存器中的內容移動到這裡面去
;; todo: 這裡expr的second的結果必須是乙個符號才行
;; fixme: 不知道應該賦值什麼比較好，先隨便寫個0吧
(setf (gethash (second expr) globals) 0)
;; 為了方便stringify函式的實現，這裡直接構造出rip-relative形式的字串
`((movl %eax ,(get-operand expr 0))))
globals))
;; ((eq (first expr) '_exit)
;;  ;; 因為知道_exit只需要乙個引數，所以將它的第乙個運算元塞到edi暫存器裡面就可以了
;;  ;; todo: 更好的寫法，應該是有乙個單獨的函式來處理這種引數傳遞的事情（以符合calling convention的方式）
;;  `((movl ,(get-operand expr 0) %edi)
;;    (movl #x2000001 %eax)
;;    (syscall)))
((eq (first expr) '>)
;; 為了可以把比較之後的結果放入到eax暫存器中，以我目前不完整的組合語言知識，可以想到的方法如下
(let ((label-greater-than (intern (symbol-name (gensym)) :keyword))
(label-end (intern (symbol-name (gensym)) :keyword)))
;; 根據這篇文章（中的說法，大於號左邊的數字應該放在cmp指令的第二個運算元中，右邊的放在第乙個運算元中
`((movl ,(get-operand expr 0) %eax)
(movl ,(get-operand expr 1) %ebx)
(cmpl %ebx %eax)
(jg ,label-greater-than)
(movl $0 %eax)
(jmp ,label-end)
,label-greater-than
(movl $1 %eax)
,label-end)))
((eq (first expr) 'if)
;; 假定if語句的測試表示式的結果也是放在%eax暫存器中的，所以只需要拿%eax暫存器中的值跟0做比較即可（類似於c語言）
(let ((label-else (intern (symbol-name (gensym)) :keyword))
(label-end (intern (symbol-name (gensym)) :keyword)))
`((cmpl $0 %eax)
(je ,label-else))
(jjcc2 (third expr) globals)
`((jmp ,label-end)
,label-else)
(jjcc2 (fourth expr) globals)
`(,label-end))))
((member (first expr) '(_exit exit))
;; 暫時以硬編碼的方式識別乙個函式是否來自於c語言的標準庫
`((movl ,(get-operand expr 0) %edi)
;; 據這篇回答（所說，在macos上呼叫c語言函式，需要將棧對齊到16位
;; 假裝要對齊的是棧頂位址。因為棧頂位址是往低位址增長的，所以只需要將位址的低16位抹掉就可以了
(and ,(format nil "$0x~x" #xfffffffffffffff0) %rsp)
(call :|_exit|)))))

生成的彙編**如下

.data .section __text,__text,regular,pure_instructions .globl _main _main: movl $1, %edi and $0xfffffffffffffff0, %rsp

call _exit

好了，這個時候我就在想，如果想要支援其它來自c語言標準庫的函式的話，只要依葫蘆畫瓢就好了，好像還挺簡單的——天真的我如此天真地想著。

全文完閱讀原文

呼叫c 呼叫C標準庫的exit函式

C如何呼叫C 的庫

C 呼叫C 庫檔案

在C 中呼叫C語言標準動態庫方法

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在C 中呼叫C語言標準動態庫方法

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