C语言传参寄存器压栈流程总结

相关
《Linux函数调用栈的实现原理（X86）》

总结

rsp向低地址生长（栈顶），rbp记录旧值（栈底）。

1. intel x86测试，六个和六个以内的参数用寄存器传递。
2. 8个参数场景，6个用寄存器传递，2个用栈帧传递：
   • 调用者caller使用rsp指针准备参数，先让rsp向低地址生长一段空间，然后用rsp+偏移的方式准备调用。
   • 被调用者callee使用rbp指针接受参数，rsp先生长到callee的frame，然后rbp指向rsp，然后rbp-偏移的方式将参数写入callee的栈帧。注意这里写入的只有从寄存器里面读出来的参数。
3. 被调用者callee如果需要使用寄存器传递的参数，使用rbp-偏移量的方式寻找local变量。
4. 被调用者callee如果需要使用栈帧传递的变量，使用rbp+偏移量，寻找调用者放在栈帧中的变量。

前言

C语言传参使用寄存器+压栈的方式，这里对传参的细节流程做一些分析记录。

《Modern Compiler Implementation in C》中提到：

分析过程

示例代码：gcc -O0 t.c -o t -g

void foo(int a, int b, long c, long d, int e, int f, int g, long h) {int bar[4];
}int main(void) {foo(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);
}

main函数disassemble

main

(gdb) disassemble /m main
Dump of assembler code for function main:
5	int main(void) {0x0000000000400509 <+0>:	push   %rbp0x000000000040050a <+1>:	mov    %rsp,%rbp0x000000000040050d <+4>:	sub    $0x10,%rsp6	    foo(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8);0x0000000000400511 <+8>:		movq   $0x8,0x8(%rsp)   // movq 8字节0x000000000040051a <+17>:	movl   $0x7,(%rsp)      // movl 4四字节0x0000000000400521 <+24>:	mov    $0x6,%r9d0x0000000000400527 <+30>:	mov    $0x5,%r8d0x000000000040052d <+36>:	mov    $0x4,%ecx0x0000000000400532 <+41>:	mov    $0x3,%edx0x0000000000400537 <+46>:	mov    $0x2,%esi0x000000000040053c <+51>:	mov    $0x1,%edi0x0000000000400541 <+56>:	callq  0x4004ed <foo>7	}0x0000000000400546 <+61>:	leaveq0x0000000000400547 <+62>:	retqEnd of assembler dump.

stack frame初始状态

high address
-------------------- <- rbpframe (main)-------------------- <- rsp
low address

旧的rbp保存起来，进入新函数main。

push %rbp
mov %rsp,%rbp

high address
-------------------- <- frame (main)-------------------- <- rsp / rbp
low address

注意这里rsp向下继续生长了16字节，用来放调用foo函数的入参。

sub $0x10,%rsp

high address
-------------------- <- frame (main)-------------------- <- rbp分配16字节，准备放参数-------------------- <- rsp
low address

8个字节放参数8
4个字节放参数7

movq $0x8,0x8(%rsp)
movl $0x7,(%rsp)

high address
-------------------- <- frame (main)-------------------- <- rbp8 Byte            << 写入第8个参数4 Byte            << 写入第7个参数
-------------------- <- rsp
low address

mov $0x6,%r9d
mov $0x5,%r8d
mov $0x4,%ecx
mov $0x3,%edx
mov $0x2,%esi
mov $0x1,%edi

写入1-6参数到寄存器注意e开头的寄存器是32位的，因为参数是int四字节够用。是拿64位寄存器用了一半。
注意r开头的寄存器是64位的，因为参数是long八字节，用完整的寄存器。

callq 0x4004ed

0x4004ed是低地址存放代码段的
callq的过程，会把rsp向下继续生长一段空间，high address
-------------------- <- frame (main)-------------------- <-8 Byte            << 写入第8个参数4 Byte            << 写入第7个参数
-------------------- <- rbpcallq后rsp向低地址移动-------------------- <- rsplow address

foo函数disassemble

(gdb) disassemble /m foo
Dump of assembler code for function foo:
1	void foo(int a, int b, long c, long d, int e, int f, int g, long h) {0x00000000004004ed <+0>:	push   %rbp0x00000000004004ee <+1>:	mov    %rsp,%rbp0x00000000004004f1 <+4>:	mov    %edi,-0x14(%rbp)0x00000000004004f4 <+7>:	mov    %esi,-0x18(%rbp)0x00000000004004f7 <+10>:	mov    %rdx,-0x20(%rbp)0x00000000004004fb <+14>:	mov    %rcx,-0x28(%rbp)0x00000000004004ff <+18>:	mov    %r8d,-0x2c(%rbp)0x0000000000400503 <+22>:	mov    %r9d,-0x30(%rbp)2	    int bar[4];
3	}0x0000000000400507 <+26>:	pop    %rbp0x0000000000400508 <+27>:	retqEnd of assembler dump.

push %rbp
mov %rsp,%rbp

旧的rbp保存起来，进入新函数main，rbp指向新的栈顶（低地址）。

注意这里只存了6个参数，但是函数有8个入参，原因是有两个入参main函数已经放好了。

mov %edi,-0x14(%rbp)
mov %esi,-0x18(%rbp)
mov %rdx,-0x20(%rbp)
mov %rcx,-0x28(%rbp)
mov %r8d,-0x2c(%rbp)
mov %r9d,-0x30(%rbp)

high address
-------------------- <- frame (main)-------------------- <-8 Byte            << 写入第8个参数4 Byte            << 写入第7个参数
-------------------- <- callq后rsp向低地址移动-------------------- <- rsp / rbp
写入参数1
写入参数2
写入参数3
写入参数4
写入参数5
写入参数6
--------------------
low address