x86_64 汇编器中 RBP 寄存器的用途是什么？
What is the purpose of the RBP register in x86_64 assembler?
所以我正在尝试学习一点汇编，因为计算机体系结构需要它 class。我写了几个程序，比如打印斐波那契数列。
我认识到，每当我编写一个函数时，我都会使用这 3 行（正如我从 gcc 生成的汇编代码与其等效的 C 比较中了解到的）：
pushq %rbp
movq %rsp, %rbp
subq , %rsp
我有两个问题：
- 首先，为什么我需要使用
%rbp？使用 %rsp 是不是更简单，因为它的内容被移动到第 2 行的 %rbp？
- 为什么我必须从
%rsp 中减去任何东西？我的意思是它并不总是 16，当我 printf 像 7 或 8 个变量时，我会减去 24 或 28。
我在虚拟机 (4 GB RAM)、Intel 64 位处理器上使用 Manjaro 64 位
rbp 是 x86_64 上的帧指针。在您生成的代码中，它获取堆栈指针 (rsp) 的快照，以便在对 rsp 进行调整时（即为局部变量保留 space 或 pushing栈上的值），局部变量和函数参数仍然可以从 rbp 的常量偏移量访问。
许多编译器提供省略帧指针作为优化选项；这将使生成的汇编代码访问变量相对于 rsp 而不是释放 rbp 作为另一个通用寄存器用于函数。
对于 GCC，我猜您使用的是 AT&T 汇编程序语法，该开关是 -fomit-frame-pointer。尝试用那个开关编译你的代码，看看你得到了什么汇编代码。您可能会注意到，当访问相对于 rsp 而不是 rbp 的值时，指针的偏移量在整个函数中会发生变化。
Linux 使用适用于 x86-64 (AMD64) 架构的 System V ABI；有关详细信息，请参阅 System V ABI at OSDev Wiki。
这意味着堆栈向下增长；较小的地址在堆栈中 "higher up"。典型的 C 函数被编译为
pushq %rbp ; Save address of previous stack frame
movq %rsp, %rbp ; Address of current stack frame
subq , %rsp ; Reserve 16 bytes for local variables
; ... function ...
movq %rbp, %rsp ; \ equivalent to the
popq %rbp ; / 'leave' instruction
ret
为局部变量保留的内存量始终是 16 字节的倍数，以保持堆栈对齐到 16 字节。如果局部变量不需要堆栈space，则没有subq , %rsp或类似的指令。
(注意return地址和之前入栈的%rbp地址都是8字节，一共16字节。)
%rbp指向当前栈帧，%rsp指向栈顶。因为编译器在函数内的任何一点都知道 %rbp 和 %rsp 之间的区别，所以可以随意使用其中任何一个作为局部变量的基础。
堆栈帧只是局部函数的游乐场：当前函数使用的堆栈区域。
当前版本的 GCC 在使用优化时禁用堆栈帧。这是有道理的，因为对于用 C 编写的程序，堆栈帧对调试最有用，但除此之外就没什么用了。 （但是，您可以使用 -O2 -fno-omit-frame-pointer 来保留堆栈帧，同时启用优化。）
虽然相同的 ABI 适用于所有二进制文件，但无论它们是用什么语言编写的，某些其他语言确实需要 "unwinding" 的堆栈帧（例如，"throw exceptions" 到祖先调用者当前功能）；即 "unwind" 一个或多个函数可以中止并将控制权传递给某个祖先函数的堆栈帧，而不会在堆栈上留下不需要的东西。
当省略堆栈帧时——-fomit-frame-pointer 对于 GCC——，函数实现本质上变为
subq , %rsp ; Re-align stack frame, and
; reserve memory for local variables
; ... function ...
addq , %rsp
ret
因为没有栈帧（%rbp用于其他用途，它的值永远不会压栈），每次函数调用只会将return地址压栈，这是一个8字节的量，所以我们需要用%rsp减8来保持它是16的倍数。（一般来说，%rsp减去和加上的值都是8的奇数倍。 )
函数参数通常在寄存器中传递。有关详细信息，请参阅此答案开头的 ABI link，但简而言之，整型和指针在寄存器中传递 %rdi、%rsi、%rdx、%rcx、%r8 和 %r9，在 %xmm0 到 %xmm7 寄存器中有 floating-point 个参数。
在某些情况下，您会看到 rep ret 而不是 rep。不要混淆：rep ret 与 ret 的含义完全相同； rep 前缀虽然通常与字符串指令（重复指令）一起使用，但在应用于 ret 指令时什么也不做。只是某些 AMD 处理器的分支预测器不喜欢跳转到 ret 指令，建议的解决方法是在那里使用 rep ret。
最后，我省略了栈顶上方的red zone（地址小于%rsp的128字节）。这是因为它对于典型的函数并不是真正有用：在正常的 have-stack-frame 情况下，您会希望本地内容位于堆栈帧内，以便进行调试。在 omit-stack-frame 的情况下，堆栈对齐要求已经意味着我们需要从 %rsp 中减去 8，因此在该减法中包括局部变量所需的内存不需要任何成本。
所以我正在尝试学习一点汇编，因为计算机体系结构需要它 class。我写了几个程序，比如打印斐波那契数列。
我认识到，每当我编写一个函数时，我都会使用这 3 行（正如我从 gcc 生成的汇编代码与其等效的 C 比较中了解到的）：
pushq %rbp
movq %rsp, %rbp
subq , %rsp
我有两个问题：
- 首先，为什么我需要使用
%rbp？使用%rsp是不是更简单，因为它的内容被移动到第 2 行的%rbp？ - 为什么我必须从
%rsp中减去任何东西？我的意思是它并不总是16，当我printf像 7 或 8 个变量时，我会减去24或28。
我在虚拟机 (4 GB RAM)、Intel 64 位处理器上使用 Manjaro 64 位
rbp 是 x86_64 上的帧指针。在您生成的代码中，它获取堆栈指针 (rsp) 的快照，以便在对 rsp 进行调整时（即为局部变量保留 space 或 pushing栈上的值），局部变量和函数参数仍然可以从 rbp 的常量偏移量访问。
许多编译器提供省略帧指针作为优化选项；这将使生成的汇编代码访问变量相对于 rsp 而不是释放 rbp 作为另一个通用寄存器用于函数。
对于 GCC，我猜您使用的是 AT&T 汇编程序语法，该开关是 -fomit-frame-pointer。尝试用那个开关编译你的代码，看看你得到了什么汇编代码。您可能会注意到，当访问相对于 rsp 而不是 rbp 的值时，指针的偏移量在整个函数中会发生变化。
Linux 使用适用于 x86-64 (AMD64) 架构的 System V ABI；有关详细信息，请参阅 System V ABI at OSDev Wiki。
这意味着堆栈向下增长；较小的地址在堆栈中 "higher up"。典型的 C 函数被编译为
pushq %rbp ; Save address of previous stack frame
movq %rsp, %rbp ; Address of current stack frame
subq , %rsp ; Reserve 16 bytes for local variables
; ... function ...
movq %rbp, %rsp ; \ equivalent to the
popq %rbp ; / 'leave' instruction
ret
为局部变量保留的内存量始终是 16 字节的倍数，以保持堆栈对齐到 16 字节。如果局部变量不需要堆栈space，则没有subq , %rsp或类似的指令。
(注意return地址和之前入栈的%rbp地址都是8字节，一共16字节。)
%rbp指向当前栈帧，%rsp指向栈顶。因为编译器在函数内的任何一点都知道 %rbp 和 %rsp 之间的区别，所以可以随意使用其中任何一个作为局部变量的基础。
堆栈帧只是局部函数的游乐场：当前函数使用的堆栈区域。
当前版本的 GCC 在使用优化时禁用堆栈帧。这是有道理的，因为对于用 C 编写的程序，堆栈帧对调试最有用，但除此之外就没什么用了。 （但是，您可以使用 -O2 -fno-omit-frame-pointer 来保留堆栈帧，同时启用优化。）
虽然相同的 ABI 适用于所有二进制文件，但无论它们是用什么语言编写的，某些其他语言确实需要 "unwinding" 的堆栈帧（例如，"throw exceptions" 到祖先调用者当前功能）；即 "unwind" 一个或多个函数可以中止并将控制权传递给某个祖先函数的堆栈帧，而不会在堆栈上留下不需要的东西。
当省略堆栈帧时——-fomit-frame-pointer 对于 GCC——，函数实现本质上变为
subq , %rsp ; Re-align stack frame, and
; reserve memory for local variables
; ... function ...
addq , %rsp
ret
因为没有栈帧（%rbp用于其他用途，它的值永远不会压栈），每次函数调用只会将return地址压栈，这是一个8字节的量，所以我们需要用%rsp减8来保持它是16的倍数。（一般来说，%rsp减去和加上的值都是8的奇数倍。 )
函数参数通常在寄存器中传递。有关详细信息，请参阅此答案开头的 ABI link，但简而言之，整型和指针在寄存器中传递 %rdi、%rsi、%rdx、%rcx、%r8 和 %r9，在 %xmm0 到 %xmm7 寄存器中有 floating-point 个参数。
在某些情况下，您会看到 rep ret 而不是 rep。不要混淆：rep ret 与 ret 的含义完全相同； rep 前缀虽然通常与字符串指令（重复指令）一起使用，但在应用于 ret 指令时什么也不做。只是某些 AMD 处理器的分支预测器不喜欢跳转到 ret 指令，建议的解决方法是在那里使用 rep ret。
最后，我省略了栈顶上方的red zone（地址小于%rsp的128字节）。这是因为它对于典型的函数并不是真正有用：在正常的 have-stack-frame 情况下，您会希望本地内容位于堆栈帧内，以便进行调试。在 omit-stack-frame 的情况下，堆栈对齐要求已经意味着我们需要从 %rsp 中减去 8，因此在该减法中包括局部变量所需的内存不需要任何成本。