为什么gcc将8字节格式的char类型传递给函数汇编

Question

为了学习汇编,我正在查看GCC使用-S命令为一些简单的c程序生成的汇编.我有一个add函数,它接受一些int和一些char并将它们加在一起.我只是想知道为什么char参数被压缩到8个字节(pushq)？为什么不只推一个字节？

    .file   "test.c"
    .text
    .globl  add
    .type   add, @function
add:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    movl    %edi, -4(%rbp)
    movl    %esi, -8(%rbp)
    movl    %edx, -12(%rbp)
    movl    %ecx, -16(%rbp)
    movl    %r8d, -20(%rbp)
    movl    %r9d, -24(%rbp)
    movl    16(%rbp), %ecx
    movl    24(%rbp), %edx
    movl    32(%rbp), %eax
    movb    %cl, -28(%rbp)
    movb    %dl, -32(%rbp)
    movb    %al, -36(%rbp)
    movl    -4(%rbp), %edx
    movl    -8(%rbp), %eax
    addl    %eax, %edx
    movl    -12(%rbp), %eax
    addl    %eax, %edx
    movl    -16(%rbp), %eax
    addl    %eax, %edx
    movl    -20(%rbp), %eax
    addl    %eax, %edx
    movl    -24(%rbp), %eax
    addl    %eax, %edx
    movsbl  -28(%rbp), %eax
    addl    %eax, %edx
    movsbl  -32(%rbp), %eax
    addl    %eax, %edx
    movsbl  -36(%rbp), %eax
    addl    %edx, %eax
    popq    %rbp
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE0:
    .size   add, .-add
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
.LFB1:
    .cfi_startproc
    pushq   %rbp
    .cfi_def_cfa_offset 16
    .cfi_offset 6, -16
    movq    %rsp, %rbp
    .cfi_def_cfa_register 6
    pushq   $9
    pushq   $8
    pushq   $7
    movl    $6, %r9d
    movl    $5, %r8d
    movl    $4, %ecx
    movl    $3, %edx
    movl    $2, %esi
    movl    $1, %edi
    call    add
    addq    $24, %rsp
    leave
    .cfi_def_cfa 7, 8
    ret
    .cfi_endproc
.LFE1:
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Ubuntu 4.9.2-10ubuntu13) 4.9.2"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

#include <stdio.h>

int add(int a, int b, int c, int d, int e, int f, char g, char h, char i)
{
    return a + b + c + d + e + f + g + h + i;
}

int main()
{
    return add(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9);
}

Answer 1

就是这样,因为x86-64 SystemV ABI需要它.

请参阅https://github.com/hjl-tools/x86-psABI/wiki/x86-64-psABI-r252.pdf以获取当前版本规范的副本.另请参阅x86 标签wiki以获取ABI的链接(以及更多好东西.)

参见abi PDF的第17页:

分类每个参数的大小最多为八字节.(脚注:因此堆栈将始终是八字节对齐).

进一步(第16页:堆栈框架):

输入参数区域的末尾应在16(32,如果__m256在栈上传递)字节边界上对齐 .换句话说,%rsp + 8当控制转移到函数入口点时,value()总是16(32)的倍数.

如果他们设计了它,那么不同的整数类型在堆栈上有不同的宽度,但是8字节类型仍然总是8字节对齐,关于填充的位置会有复杂的规则(因此被调用的函数找到它的位置) args)取决于当前和先前args的类型.这意味着像printf这样的可变函数需要一个不包含args的不同调用约定.

8位推送根本不可编码.只有16位(带0x66前缀)或64位(无前缀或REX.W=1)可用.英特尔手册对此有点混淆,暗示在push r3264位模式下可编码的文本(可能是REX.W = 0),但情况并非如此:请参阅 push指令推送到堆栈的字节数什么时候我没有指定操作数大小？.

Answer 2

将值压入堆栈时，压入必须始终基于系统的字大小。如果您像我一样是个老用户，那就是 16 位（尽管我确实有一些 12 位字大小的系统！），但它确实取决于系统。

既然您谈论的是 X86_64，那么您将谈论的是 64 位字。我的理解是，字大小通常与寻址系统 RAM 上的任何值所需的最小字节数有关。由于您有 64 位内存空间，因此需要 64 位（或 8 个字节，基于原始 16 位字大小的“四字”）。