试图了解堆栈帧 x86-64 的内容
Trying to understand contents of stack frame x86-64
我正在从程序员的角度研究计算机系统中的练习题 3.34，并试图准确理解正在发生的事情。问题指出“考虑一个函数 P，它生成名为 a0-a7 的局部值。然后它调用函数 Q 使用这些生成的值作为参数。GCC 为第一部分生成以下代码P”。我们得到以下汇编代码：
/* long P(long x)
* x in %rdi */
P:
pushq %r15
pushq %r14
pushq %r13
pushq %r12
pushq %rbp
pushq %rbx
subq , %rsp
leaq 1(%rdi), %r15
leaq 2(%rdi), %r14
leaq 3(%rdi), %r13
leaq 4(%rdi), %r12
leaq 5(%rdi), %rbp
leaq 6(%rdi), %rax
movq %rax, (%rsp)
leaq 7(%rdi), %rdx
movq %rdx, 8(%rsp)
movl [=10=], %eax
call Q
到目前为止，这是我的理解：
指令 pushq %r15 到 pushq %rbx 被压入堆栈以保留这些值，并最终在过程 Preturns 时将它们替换到各自的寄存器中（因为它们是被叫保存的寄存器）。
我看到指令 subq , %rsp 在堆栈上分配了 24 个字节的 space。
不过我有两个问题：
- 加载有效地址线在做什么？
在我看来，它正在获取由
long x 寻址的内存位置，并将该新内存地址（在添加 1 或 2 或 ... 7 之后）存储在各种被调用者保存的寄存器中。这个对吗？我对他们存储的价值有点困惑？有什么意义吗？另外，函数 Q 将如何处理这些寄存器？它怎么知道将它们用作参数，因为它们似乎不是参数寄存器？只有 long x 作为参数传递（因为它在寄存器 %rdi. 中
- 堆栈的内容是什么？我看到分配了 24 个字节，但我似乎无法解释所有这些 space :( 我理解堆栈看起来像这样：
???????????????????????????????????:16
The result of 7(%rdi) (argument a7):8
The result of 6(%rdi) (argument a6):0 <--- %rsp
我似乎无法解释字节 16-23 中包含的内容:(
提前谢谢你，我真的很纠结这个问题。
首先，注意这个练习题有an erratum。局部变量不作为参数传递给 Q；而是 Q 被调用时没有参数。所以这就解释了为什么变量不在参数传递寄存器中。
（eax奇怪的置零可能是 ; they might have accidentally declared void Q(); instead of void Q(void);. I'm not sure why the compiler emitted movl [=16=], %eax instead of the 解释的，貌似开启了优化，这是一个很基础的优化。）
现在至于lea，它实际上只是一条算术指令，编译器倾向于那样使用它。参见 What's the purpose of the LEA instruction?。所以 leaq 1(%rdi), %r15 只是将 rdi 中的值加 1，并将结果写入 r15。 rdi 中的值是否表示地址或数字或其他内容与机器无关。由于 rdi 包含参数 x，这实际上是在做
a0 = x + 1;
a1 = x + 2;
a2 = x + 3;
// ...
备选方案类似于 movq %rdi, %r15 ; addq , %r15，它包含更多说明。
当然，这些值被放入被调用者保存的寄存器（或内存，最后两个），这样它们就不会被调用 Q().
破坏
至于堆栈，。在调用 P 之前堆栈指针是 16 的倍数，而当我们 call Q 时它必须再次是 16 的倍数。我们的调用者的 call P 将 8 个字节压入堆栈，而序言中的各种寄存器压入又压入 48 个字节。因此，为了最终得到 16 的倍数，我们必须将堆栈指针调整为比 16 的倍数多 8（即 8 的奇数倍）。我们需要 16 个字节用于局部变量，因此我们必须将堆栈指针调整 24。这样就剩下 8 个字节的堆栈将不会用于任何事情，也就是 ?????? at 16(%rsp)。
我正在从程序员的角度研究计算机系统中的练习题 3.34，并试图准确理解正在发生的事情。问题指出“考虑一个函数 P，它生成名为 a0-a7 的局部值。然后它调用函数 Q 使用这些生成的值作为参数。GCC 为第一部分生成以下代码P”。我们得到以下汇编代码：
/* long P(long x)
* x in %rdi */
P:
pushq %r15
pushq %r14
pushq %r13
pushq %r12
pushq %rbp
pushq %rbx
subq , %rsp
leaq 1(%rdi), %r15
leaq 2(%rdi), %r14
leaq 3(%rdi), %r13
leaq 4(%rdi), %r12
leaq 5(%rdi), %rbp
leaq 6(%rdi), %rax
movq %rax, (%rsp)
leaq 7(%rdi), %rdx
movq %rdx, 8(%rsp)
movl [=10=], %eax
call Q
到目前为止，这是我的理解：
指令 pushq %r15 到 pushq %rbx 被压入堆栈以保留这些值，并最终在过程 Preturns 时将它们替换到各自的寄存器中（因为它们是被叫保存的寄存器）。
我看到指令 subq , %rsp 在堆栈上分配了 24 个字节的 space。
不过我有两个问题：
- 加载有效地址线在做什么？
在我看来，它正在获取由
long x寻址的内存位置，并将该新内存地址（在添加 1 或 2 或 ... 7 之后）存储在各种被调用者保存的寄存器中。这个对吗？我对他们存储的价值有点困惑？有什么意义吗？另外，函数Q将如何处理这些寄存器？它怎么知道将它们用作参数，因为它们似乎不是参数寄存器？只有long x作为参数传递（因为它在寄存器%rdi. 中
- 堆栈的内容是什么？我看到分配了 24 个字节，但我似乎无法解释所有这些 space :( 我理解堆栈看起来像这样：
???????????????????????????????????:16
The result of 7(%rdi) (argument a7):8
The result of 6(%rdi) (argument a6):0 <--- %rsp
我似乎无法解释字节 16-23 中包含的内容:(
提前谢谢你，我真的很纠结这个问题。
首先，注意这个练习题有an erratum。局部变量不作为参数传递给 Q；而是 Q 被调用时没有参数。所以这就解释了为什么变量不在参数传递寄存器中。
（eax奇怪的置零可能是void Q(); instead of void Q(void);. I'm not sure why the compiler emitted movl [=16=], %eax instead of the
现在至于lea，它实际上只是一条算术指令，编译器倾向于那样使用它。参见 What's the purpose of the LEA instruction?。所以 leaq 1(%rdi), %r15 只是将 rdi 中的值加 1，并将结果写入 r15。 rdi 中的值是否表示地址或数字或其他内容与机器无关。由于 rdi 包含参数 x，这实际上是在做
a0 = x + 1;
a1 = x + 2;
a2 = x + 3;
// ...
备选方案类似于 movq %rdi, %r15 ; addq , %r15，它包含更多说明。
当然，这些值被放入被调用者保存的寄存器（或内存，最后两个），这样它们就不会被调用 Q().
至于堆栈，P 之前堆栈指针是 16 的倍数，而当我们 call Q 时它必须再次是 16 的倍数。我们的调用者的 call P 将 8 个字节压入堆栈，而序言中的各种寄存器压入又压入 48 个字节。因此，为了最终得到 16 的倍数，我们必须将堆栈指针调整为比 16 的倍数多 8（即 8 的奇数倍）。我们需要 16 个字节用于局部变量，因此我们必须将堆栈指针调整 24。这样就剩下 8 个字节的堆栈将不会用于任何事情，也就是 ?????? at 16(%rsp)。