用汇编实现C库函数的调用

一、实现目标
 用汇编实现C库函数的调用，即：当给定函数名和参数时，可以实现该函数的调用。
 
二、问题描述
 在实现C解释器时，解析函数调用语句，例如：strlen( "linxr" ); 那么，如何去调用strlen函数？
 首先，可以得到参数列表arg_listk，然后用如下形式的代码去实现调用stlen函数：
 if（ strcmp( token, "strlen" ) == 0 ){
  strlen( arg_list[0] );
 }
 else if( ... ){
 }
 ...
 [问题]这样子，C的库函数大致有几百个，那么这个代码就会变得没完没了了。

 
三、解决问题
 根据上述的问题。我想到了一种方法，那就是用统一的入口来调用C库函数。函数的原型暂定为：
 int ccall( void *fapp, var_t *arg_list );
 fapp:　　函数地址
 arg_list: 参数列表，var_t是我定义的变量类型，这里不详述。
 
 要调用ccall函数，首先必须做两件事：
 1.  必须根据函数名得到相应的函数指针。
  现在我暂时用一个列表来保持所有C库函数的指针，可以这么定义：
  struct cpp_t{
   char *fname;
   char *fapp;
  }cpp_table[100] = {
   "strlen", (char*)strlen,
   "strcpy", (char*)strcpy,
   ....
  }
  根据函数名查找函数指针，可以遍历这个表实现，但是效率比较低。所有我用了哈希表实现，这里不详述。
  
 2.  必须根据函数调用语句，得到一个参数列表。怎么实现就是语法解析的问题了。:)

 
四、ccall函数实现
 如果你明白C的函数调用规则，那么这个问题将是相当的简单。这里简单的描述一下：
 例如，调用 printf( "%d %d", 1, 2 );
 C语言的调用规则（即__cdecl）是这样的：
 push 2
 push 1
 push 0x123456 ;设0x123456是字符串"%d %d"的地址
 call 0xA0B1C2   ;设0xA0B1C2是printf的地址
 add esp, 12      ;这里要自己实现栈的平衡

 那么事情就简单了，我们只要让C调用汇编就能实现这个ccall函数。
 

下面的汇编是用masm编译的。编译命令：Ml /c /coff /Zi /Fl ccall.asm
 [ccall.asm代码]

title ccall 

.386
.model flat,c

.data?
arg_num dword 0
arg_tab dword 100 dup(0)
arg_tye dword 100 dup(0)
fun_ptr dword 0


.code

push_arg_ini proc
 mov arg_num, 0
 ret
push_arg_ini endp


push_arg proc, arg : sdword, tye : sdword
 mov eax, arg_num
 mov ebx, offset arg_tab
 mov ecx, arg
 mov [ebx+eax*4], ecx

 mov ebx, offset arg_tye
 mov ecx, tye
 mov [ebx+eax*4], ecx

 add eax, 1
 mov arg_num, eax
 ret
push_arg endp


push_fun proc, fun : sdword
 mov eax,fun
 mov fun_ptr, eax
 ret
push_fun endp


i_fun_call proc
 local count : dword
 xor eax, eax
 mov ebx, offset arg_tab
 mov ecx, offset arg_tye
 mov count, 0

 .while eax < arg_num
  mov edx, [ecx+eax*4]
  ;浮点型入栈;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  .if edx 
   fld dword ptr [ebx+eax*4]
   sub esp,8
   fstp qword ptr [esp]
  .elseif
   push [ebx+eax*4]
  .endif
  add eax, 1
  add count, 4
    .endw

 mov eax, fun_ptr
 call eax
 add esp, count
 ret
i_fun_call endp

f_fun_call proc
 local count : dword
 xor eax, eax
 mov ebx, offset arg_tab
 mov ecx, offset arg_tye
 mov count, 0

 .while eax < arg_num
  mov edx, [ecx+eax*4]
  ;浮点型入栈;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
  .if edx 
   fld dword ptr [ebx+eax*4]
   sub esp,8
   fstp qword ptr [esp]
  .elseif
   push [ebx+eax*4]
  .endif
  add eax, 1
  add count, 4
    .endw

 mov eax, fun_ptr
 call eax
 add esp, count
 ret
f_fun_call endp


end

 
 在C中声明这些函数：
 int __cdecl push_arg_ini();
 int __cdecl push_arg( int arg, int tye );
 int __cdecl push_fun( int fun ); 
 int __cdecl i_fun_call();
 double __cdecl f_fun_call();
 
 这样，在C中，如果要调用strlen函数，就可以这样调用函数：
 push_arg_ini();
 push_arg((int)"linxr",0);  //这里的第二个参数是参数类型，因为浮点型的入栈方式和整形不一样
 push_fun((int)strlen);
 i_fun_call();     //f_fun_call用于返回double类型
 
 其实调用任意的C库函数都可以这么实现，所有我们就很容易定义实现上述的ccall函数了。
 int ccall( void *fapp, var_t *arg_list )
 {
  int i;
  push_arg_ini();
  for( i=0; i<arg_num; i++ ){
   push_arg( arg_list[i].value, arg_list[i].type );
  }
  push_fun((int)fapp);
  return i_fun_call();
 }
 同样可以实现返回double类型的ccall...