汇编中main函数开头的栈内存操作

Question

我把一个很简单的C程序转成了汇编文件（这里是RISC-V ISA），其中有一些栈指针操作我没看懂。

C 程序：

int main()
{
        int a = 10;
        return 0;
}

相关汇编代码：

        .file   "alternating_branches_2.c"
        .option nopic
        .text
        .align  1
        .globl  main
        .type   main, @function
main:
        addi    sp,sp,-32
        sd      s0,24(sp)
        addi    s0,sp,32
        li      a5,10
        sw      a5,-20(s0)
        li      a5,0
        mv      a0,a5
        ld      s0,24(sp)
        addi    sp,sp,32
        jr      ra
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 8.3.0"

这是我的理解。

sp 包含堆栈内存的最后地址。因此，压栈会降低 sp 的值。 s0是帧指针，指向sp的前一个值。

在第一行中，从堆栈指针开始减少偏移量32。这是为了创建堆栈框架吗？通常，在堆栈中，压入操作会减少堆栈指针。但是，由于栈帧已经创建，sp现在指向栈的低位内存，push会增加sp的值吗？

-------------| <--sp
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-------------|
-------------|
-------------|
-------------|
-------------|

栈帧创建后：

-------------| <--s0
-------------|
-------------|
-------------|
-------------|
-------------|
-------------| <--sp

现在，压入堆栈必然导致 sp 增加，对吗？或者也可以使用帧指针 s0 来完成推送吗？如果这是一个非常基本的问题，我深表歉意。谢谢。

Answer 1

与 x86 ISA 不同——它有专门的入栈和出栈指令，RISC-V ISA 只能通过 load 和 访问内存存储 指令。它没有访问堆栈（即内存）和修改堆栈指针的压入和弹出指令。

由于堆栈向下增长，减少堆栈指针 sp 会在堆栈上分配 space，而增加它会释放 space。也就是说，addi sp,sp,-32 在堆栈上分配了 32 个字节，而 addi sp,sp,32 从堆栈中释放了 32 个字节。前者创建新的栈帧，后者销毁它。

s0寄存器——与fp相同——是帧指针并指向堆栈帧的开头。它的当前值保存在新创建的堆栈帧的最开头 (sd s0,24(sp))。然后，它被设置为指向堆栈帧开头的地址 (addi s0,sp,32)。最后，帧指针在离开函数之前恢复为它的先前值 (ld s0,24(sp))。

堆栈帧创建和帧指针设置后的堆栈表示为：

|     ...     |
|-------------|<- s0 | beginning of stack frame
| previous s0 |
|-------------|<- sp-24
|-------------|
|-------------|
|-------------|
|-------------|
|-------------|
|-------------|
|-------------|<- sp | end of stack frame

汇编中main函数开头的栈内存操作

Stack memory operations at the beginning of main function in assembly

assembly

callstack

riscv