如何最好地记住x86-64 System V参数寄存器的顺序？

Question

如何最好地记住x86-64 System V参数寄存器的顺序？

assemblyx86-64cpu-registerscalling-conventionabi

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我经常忘记每个系统调用参数需要使用的寄存器，每次忘记时我都会访问this问题。

在x86_64用户空间函数调用中，整数/指针参数的正确顺序是：%rdi、%rsi、%rdx、%rcx、%r8和%r9。（可变参数函数将取AL = FP参数数量，最多8个）

或者对于系统调用，%rax（系统调用号），以及相同的参数，除了%rcx之外使用%r10。

除了每次都谷歌这个问题，有什么更好的方法来记住这些寄存器吗？

- Vegan - save animal's life

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Peter Cordes · Accepted Answer

如果您记得C语言中memcpy的参数顺序，以及rep movsb的工作原理，那么就可以大致了解x86-64 System V的使用方法。

设计使得memcpy(dst, src, size)易于实现，使用rep movsb即可，但是在更多的函数中，RCX没有被使用，因为它经常用于变量数量的移位，而不是像RDX一样需要。

然后，R8和R9是前两个“高”寄存器。使用它们需要一个REX前缀，在不需要额外字节的指令中会增加一个字节的代码大小。因此，它们是最后两个参数的明智选择。（Windows x64也使用R8、R9作为最后2个寄存器参数）。

实际的设计过程涉及将指令计数和编译某个东西（可能是SPECcpu）的代码大小成本权衡最小化，使用当时的AMD64端口GCC。我不知道将memcpy内联为“rep movsb”是否相关，或者当时的glibc是否以这种方式实现，或其他信息。

我的回答为什么Windows64使用与x86-64上所有其他操作系统不同的调用约定？引用了一些调用约定设计决策的来源。（来自GCC开发人员的早期x86-64.org邮件列表帖子，特别是Jan Hubicka在尝试了几个寄存器顺序后提出了这个顺序。）

特别值得注意的是记住RDX，RCX部分顺序的是这段引用：

“我们试图避免在序列中早期使用RCX，因为它是常用于特殊目的的寄存器，例如EAX，因此它有同样的目的，即在序列中缺失。此外，它不能用于系统调用，我们希望使系统调用序列尽可能地匹配函数调用序列。”

用户空间与系统调用的区别：

R10替代了RCX在系统调用约定中的位置，因为syscall指令本身会破坏RCX（使用它来保存RIP，避免使用用户空间堆栈，并且无法使用内核堆栈，因为它将堆栈切换留给软件处理）。就像它使用R11来保存RFLAGS一样。

尽可能保持相似性可以让libc包装器只需mov %rcx, %r10，而不需要移动多个参数以填补空缺。 R10是在R8和R9之后的下一个可用寄存器。

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(建议来源于CS:APP博客)

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