Jaké registry jsou zachovány prostřednictvím volání funkce linux x86-64

Zde je kompletní tabulka registrů a jejich použití z dokumentace [PDF Link]:

r12 , r13 , r14 , r15 , rbx , rsp , rbp jsou registry uložené volajícím – mají ve sloupci „Zachováno napříč voláními funkcí“ „Ano“.

Experimentální přístup:rozeberte kód GCC

Většinou pro zábavu, ale také jako rychlé ověření, že jste správně pochopili ABI.

Zkusme zablokovat všechny registry inline sestavením, abychom přinutili GCC je uložit a obnovit:

main.c

#include <inttypes.h>

uint64_t inc(uint64_t i) {
    __asm__ __volatile__(
        ""
        : "+m" (i)
        :
        : "rax",
          "rbx",
          "rcx",
          "rdx",
          "rsi",
          "rdi",
          "rbp",
          "rsp",
          "r8",
          "r9",
          "r10",
          "r11",
          "r12",
          "r13",
          "r14",
          "r15",
          "ymm0",
          "ymm1",
          "ymm2",
          "ymm3",
          "ymm4",
          "ymm5",
          "ymm6",
          "ymm7",
          "ymm8",
          "ymm9",
          "ymm10",
          "ymm11",
          "ymm12",
          "ymm13",
          "ymm14",
          "ymm15"
    );
    return i + 1;
}

int main(int argc, char **argv) {
    (void)argv;
    return inc(argc);
}

GitHub upstream.

Kompilace a demontáž:

 gcc -std=gnu99 -O3 -ggdb3 -Wall -Wextra -pedantic -o main.out main.c
 objdump -d main.out

Demontáž obsahuje:

00000000000011a0 <inc>:
    11a0:       55                      push   %rbp
    11a1:       48 89 e5                mov    %rsp,%rbp
    11a4:       41 57                   push   %r15
    11a6:       41 56                   push   %r14
    11a8:       41 55                   push   %r13
    11aa:       41 54                   push   %r12
    11ac:       53                      push   %rbx
    11ad:       48 83 ec 08             sub    $0x8,%rsp
    11b1:       48 89 7d d0             mov    %rdi,-0x30(%rbp)
    11b5:       48 8b 45 d0             mov    -0x30(%rbp),%rax
    11b9:       48 8d 65 d8             lea    -0x28(%rbp),%rsp
    11bd:       5b                      pop    %rbx
    11be:       41 5c                   pop    %r12
    11c0:       48 83 c0 01             add    $0x1,%rax
    11c4:       41 5d                   pop    %r13
    11c6:       41 5e                   pop    %r14
    11c8:       41 5f                   pop    %r15
    11ca:       5d                      pop    %rbp
    11cb:       c3                      retq   
    11cc:       0f 1f 40 00             nopl   0x0(%rax)

a tak jasně vidíme, že se stlačí a vyskočí následující:

rbx
r12
r13
r14
r15
rbp

Jediné, co ve specifikaci chybí, je rsp , ale samozřejmě očekáváme obnovení zásobníku. Pečlivé přečtení sestavy potvrzuje, že je v tomto případě zachována:

• sub $0x8, %rsp :alokuje 8 bajtů na zásobníku pro úsporu %rdi na %rdi, -0x30(%rbp) , což se provádí pro inline sestavu +m omezení
• lea -0x28(%rbp), %rsp obnoví %rsp zpět před sub , tj. 5 zobrazení po mov %rsp, %rbp
• K dispozici je 6 stisknutí a 6 odpovídajících kliknutí
• žádné další pokyny se nedotýkají %rsp

Testováno v Ubuntu 18.10, GCC 8.2.0.