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寄存器如何作为程序集中的参数工作?

calling-convention cpu-registers arguments assembly c

iProgram · 技术社区 · 7 年前

我试图理解汇编如何处理参数和返回值。

到目前为止,我了解到%eax是返回值,要加载单个参数,我需要加载 %rip + offset %rid 通过使用 leaq var(%rip), %rdi .

为了进一步了解参数,我创建了一个c程序,它接收10个参数(11个参数包括格式化字符串),以尝试找出寄存器的顺序。然后我在Mac上使用gcc将C代码转换成汇编代码。

以下是我使用的C代码:

#include <stdio.h>

int main(){
  printf("%s %s %s %s %s %s %s %s %s %s", "1 ", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10");
  return 0;
}

.section  __TEXT,__text,regular,pure_instructions
  .macosx_version_min 10, 13
  .globl  _main                   ## -- Begin function main
  .p2align  4, 0x90
_main:                                  ## @main
  .cfi_startproc
## %bb.0:
  pushq %rbp
  .cfi_def_cfa_offset 16
  .cfi_offset %rbp, -16
  movq  %rsp, %rbp
  .cfi_def_cfa_register %rbp
  pushq %r15
  pushq %r14
  pushq %rbx
  pushq %rax
  .cfi_offset %rbx, -40
  .cfi_offset %r14, -32
  .cfi_offset %r15, -24
  subq  $8, %rsp
  leaq  L_.str.10(%rip), %r10
  leaq  L_.str.9(%rip), %r11
  leaq  L_.str.8(%rip), %r14
  leaq  L_.str.7(%rip), %r15
  leaq  L_.str.6(%rip), %rbx
  leaq  L_.str(%rip), %rdi
  leaq  L_.str.1(%rip), %rsi
  leaq  L_.str.2(%rip), %rdx
  leaq  L_.str.3(%rip), %rcx
  leaq  L_.str.4(%rip), %r8
  leaq  L_.str.5(%rip), %r9
  movl  $0, %eax
  pushq %r10
  pushq %r11
  pushq %r14
  pushq %r15
  pushq %rbx
  callq _printf
  addq  $48, %rsp
  xorl  %eax, %eax
  addq  $8, %rsp
  popq  %rbx
  popq  %r14
  popq  %r15
  popq  %rbp
  retq
  .cfi_endproc
                                        ## -- End function
  .section  __TEXT,__cstring,cstring_literals
L_.str:                                 ## @.str
  .asciz  "%s %s %s %s %s %s %s %s %s %s"

L_.str.1:                               ## @.str.1
  .asciz  "1 "

L_.str.2:                               ## @.str.2
  .asciz  "2"

L_.str.3:                               ## @.str.3
  .asciz  "3"

L_.str.4:                               ## @.str.4
  .asciz  "4"

L_.str.5:                               ## @.str.5
  .asciz  "5"

L_.str.6:                               ## @.str.6
  .asciz  "6"

L_.str.7:                               ## @.str.7
  .asciz  "7"


L_.str.8:                               ## @.str.8
  .asciz  "8"

L_.str.9:                               ## @.str.9
  .asciz  "9"

L_.str.10:                              ## @.str.10
  .asciz  "10"


.subsections_via_symbols

.text
  .globl  _main                   ## -- Begin function main
_main:                                  ## @main
  pushq %rbp
  movq  %rsp, %rbp
  pushq %r15
  pushq %r14
  pushq %rbx
  pushq %rax
  subq  $8, %rsp
  leaq  L_.str.10(%rip), %r10
  leaq  L_.str.9(%rip), %r11
  leaq  L_.str.8(%rip), %r14
  leaq  L_.str.7(%rip), %r15
  leaq  L_.str.6(%rip), %rbx
  leaq  L_.str(%rip), %rdi
  leaq  L_.str.1(%rip), %rsi
  leaq  L_.str.2(%rip), %rdx
  leaq  L_.str.3(%rip), %rcx
  leaq  L_.str.4(%rip), %r8
  leaq  L_.str.5(%rip), %r9
  movl  $0, %eax
  pushq %r10
  pushq %r11
  pushq %r14
  pushq %r15
  pushq %rbx
  callq _printf
  addq  $48, %rsp
  xorl  %eax, %eax
  addq  $8, %rsp
  popq  %rbx
  popq  %r14
  popq  %r15
  popq  %rbp
  retq

.data
L_.str:                                 ## @.str
  .asciz  "%s %s %s %s %s %s %s %s %s %s"

L_.str.1:                               ## @.str.1
  .asciz  "1 "

L_.str.2:                               ## @.str.2
  .asciz  "2"

L_.str.3:                               ## @.str.3
  .asciz  "3"

L_.str.4:                               ## @.str.4
  .asciz  "4"

L_.str.5:                               ## @.str.5
  .asciz  "5"

L_.str.6:                               ## @.str.6
  .asciz  "6"

L_.str.7:                               ## @.str.7
  .asciz  "7"

L_.str.8:                               ## @.str.8
  .asciz  "8"

L_.str.9:                               ## @.str.9
  .asciz  "9"

L_.str.10:                              ## @.str.10
  .asciz  "10"

我知道在代码的开头,基指针被推到堆栈上,然后被复制到堆栈指针中供以后使用。

然后leaq将每个字符串加载到每个寄存器中,这些寄存器将用作printf的参数。

我想知道的是为什么寄存器 r10 r11 r14 r15 在第一个参数加载到内存和寄存器之前 rsi rdx rcx r8 在第一个参数之后把r9加载到内存中?还有为什么你和代替 r12 r13 ?

1 回复 | 直到 7 年前

user3344003 7 年前

首先,看起来您正在使用未优化的代码,因此发生了不需要优化的事情。

rdi = format string
rsi = 1
rdx = 2
rcx = 3
r8 = 4
r9 = 5

这会让你对电话会议有所了解。前六个参数通过寄存器。剩下的参数在堆栈上传递。

这只是编译器选择的顺序。

为什么用r14和r15代替r12和r13?

在这种情况下,为什么从堆栈指针中加8和减8,寄存器的推送和弹出顺序是否重要?

它可能只是编译器生成的一些锅炉板函数代码。