Welche Register werden durch einen Linux x86-64-Funktionsaufruf beibehalten

Hier ist die vollständige Tabelle der Register und ihrer Verwendung aus der Dokumentation [PDF-Link]:

r12 , r13 , r14 , r15 , rbx , rsp , rbp sind die vom Aufgerufenen gespeicherten Register - sie haben ein "Ja" in der Spalte "Über Funktionsaufrufe hinweg beibehalten".

Experimenteller Ansatz:GCC-Code zerlegen

Meistens zum Spaß, aber auch als schnelle Bestätigung, dass Sie den ABI richtig verstanden haben.

Lassen Sie uns versuchen, alle Register mit Inline-Assemblierung zu schlagen, um GCC zu zwingen, sie zu speichern und wiederherzustellen:

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.

Kompilieren und disassemblieren:

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

Disassemblierung enthält:

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)

und so sehen wir deutlich, dass Folgendes gepusht und geknallt wird:

rbx
r12
r13
r14
r15
rbp

Das einzige, was in der Spezifikation fehlt, ist rsp , aber wir erwarten natürlich, dass der Stack wiederhergestellt wird. Ein sorgfältiges Lesen der Assembly bestätigt, dass sie in diesem Fall beibehalten wird:

• sub $0x8, %rsp :weist 8 Bytes auf dem Stack zu, um %rdi zu speichern unter %rdi, -0x30(%rbp) , was für die Inline-Assembly +m erfolgt Einschränkung
• lea -0x28(%rbp), %rsp stellt %rsp wieder her zurück bis vor sub , also 5 Pops nach mov %rsp, %rbp
• es gibt 6 Pushs und 6 entsprechende Pops
• keine anderen Anweisungen berühren %rsp

Getestet in Ubuntu 18.10, GCC 8.2.0.