"registers are preserved across function calls" 是什么意思？

Question

根据这个问题，What registers are preserved through a linux x86-64 function call，它说以下寄存器在函数调用中保存：

r12, r13, r14, r15, rbx, rsp, rbp

因此，我继续进行以下测试：

.globl _start
_start:
    mov , %r12
    mov , %r13
    mov , %r14
    mov , %r15
    call get_array_size
    mov , %eax
    syscall

get_array_size:
    mov [=12=], %r12
    mov [=12=], %r13
    mov [=12=], %r14
    mov [=12=], %r15
    ret

而且，我在想，在 call get_array_size 之后，我的寄存器会自动（并且有点神奇地）恢复为值 5。 gdb 表明这是不正确的。

但我认为我可能误解了这一点。我想这只是意味着任何“符合 x86-64 ABI”的函数都应该在完成后恢复这些寄存器（换句话说，我的 get_array_size 函数在 linux ABI），或者有人可以向我解释我在理解中似乎遗漏了什么。

此外，当有人说一个函数应该符合 ABI 时，非全局函数也应该这样做吗？还是 'internal-implementations' 根本不重要，只有我向 public（通过 globl）公开的函数应该遵守它？是否有通常用于表示函数是局部函数还是全局函数的符号（例如在命名方案中？）。

当然，我是 asm 的初学者，非常感谢您解释我可能遗漏的内容。

Answer 1

正确，您的 hand-written asm get_array_size 不遵循 ABI，因为它破坏了 call-preserved 寄存器。这意味着它的调用者需要特殊对待它，而不是遵循通常的 ABI 保证。

ABI 文档是 compiler-generated 函数遵循的标准，大多数 hand-written 函数也应该遵循，除非您想制定自己的自定义调用约定。有关 call-preserved 与 call-clobbered 对调用者的意义以及函数本身的实现（如果它想要遵循 ABI）的更多详细信息，请参阅 What are callee and caller saved registers?。

具有自定义调用约定的小型私有“帮助程序”函数很好，只要您对它们进行注释（并且永远不要尝试从 C 调用它们）。特别是当你在优化时，例如代码大小（参见 codegolf x86-64 tips）

asm 中没有魔法，每条指令仅对架构状态有其记录的影响。（寄存器和内存的内容）。

正如您从 Intel 的 call and ret 文档中看到的那样，他们修改的唯一整数寄存器是 RSP。 NASM 和 GAS 等普通汇编程序不会神奇地向您的函数添加指令。（MASM 可能有所不同，但如果您查看反汇编，您仍然可以看到真正的代码。）

"registers are preserved across function calls" 是什么意思？

What does it mean that "registers are preserved across function calls"?

assembly

x86

x86-64

calling-convention

abi