Função (procedimento) chamar representação em nível de máquina (1)

Visão geral das chamadas de procedimento

Quando o arquivo executável é carregado, ele é mapeado para o espaço de armazenamento.
A pilha do usuário cresce do endereço alto para o endereço baixo.

A posição da parte inferior da pilha é determinada e o topo da pilha é especialmente colocado em um Registrador de ponteiro de pilha de registro ESP.

• teste.c

 int add(int x,int y){
    
    
 	return x+y;
 }
 int caller(){
    
    
 	int ti = 125;
 	int t2 = 80;
 	int sum = add(t1.t2);//
 	return sum;
 }

• Passos

1. P colocar parâmetros (parâmetros reais) na pilha
2. A instrução de chamada coloca o endereço de retorno na pilha e transfere para o procedimento chamado para execução
3. Salve o site de P (isto é, o conteúdo do registrador de uso geral usado por P) e aloque espaço para suas próprias variáveis ​​locais
4. Execute o corpo da função Q e coloque o valor de retorno em um local especial neste momento
5. Q restaura o campo de P e libera o espaço da variável local
6. Busque o endereço do remetente e retorne, transfira o controle para P

• Por que salvar a cena?
  Porque o procedimento de chamada e o procedimento chamado usam o mesmo conjunto de registradores
• Convenções de uso do registro IA-32

– Registros salvos pelo chamador:
EAX, EDX, ECX
Quando o procedimento P chama o procedimento Q, Q pode usar diretamente esses três registros sem salvar seus valores na pilha.
Se P ainda precisar usar esses três registradores após retornar de Q, P deve salvá-los antes de ir para Q e restaurar seus valores antes de usá-los após retornar de Q.
– Registradores salvos pelo callee:
EBX, ESI, EDI
Q devem primeiro salvar seus valores na pilha antes de usá-los e restaurar seus valores antes de retornar a P.

–
EBP e ESP são o registrador de ponteiro de quadro e o registrador de ponteiro de pilha, respectivamente, que são usados ​​para apontar para a parte inferior e superior do quadro de pilha atual, respectivamente.


Descrição: Quais registradores cada processo deve usar primeiro para reduzir o overhead nas fases de preparação e finalização?
EAX, ECX, EDX!

• Alterações em pilhas e quadros de pilha

• A representação em nível de máquina da função acima

• Estágio de preparação: as três primeiras
  linhas A primeira instrução sempre coloca o antigo valor EBP na pilha
  Neste momento, ESP aponta aqui
  Após a segunda instrução mov, EBP também aponta aqui, e a parte inferior da pilha forma
  a terceira instrução de subtração, ESP -24, o topo da pilha se move, deixando espaço suficiente
• Atribuir variáveis ​​locais: 4, 5 peças
  125 enviadas para o endereço de ebp-12
  80 enviadas para o endereço de ebp-8
• Prepare os parâmetros de entrada: 6-9 itens
  80 são enviados para ESP+4 (ou seja, atribua um valor ao parâmetro t2)
  e 125 são enviados para esp (ou seja, atribua um valor a t1)

Observe que as atribuições de parâmetros formais estão em ordem, da direita para a esquerda

• chamada:
  Executa o processo chamado, gire para adicionar para executar
  a primeira e a segunda instruções de adicionar também são push e mov,
  cada função é a mesma
• Preparação de adição:
  coloque o valor de EBP no chamador
  para formar a parte inferior do quadro de adição. A parte inferior
  da pilha é o processo de chamada desta função. Por exemplo, o chamador é o processo de chamada de adição.
  A execução termina
• O valor de retorno é sempre em EAX
• Após o retorno da chamada, o endereço da próxima instrução é sempre colocado na pilha.
  O endereço de retorno é na verdade o endereço de mov na quarta última linha.
  Quando ret é executado, ret busca o endereço de retorno e o envia para o registrador EIP ( computador)
• Colocar o valor de retorno na soma
• return sum coloca o valor de sum no registrador EAX
• Etapa final: os dois últimos itens
  restauram a cena, resta retornar a pilha
  , tornar ESP igual a EBP, e todo o conteúdo do meio é perdido,
  depois pop o conteúdo apontado por ESP para EBP, ou seja, restaurar o parte inferior da pilha da função anterior
  e, em seguida, ESP aponta para a unidade anterior, que é o endereço de retorno. retornar à função anterior

Processo geral da função C

– estágio de preparação
• forma a parte inferior do quadro: instrução push e instrução mov
• gera quadro de pilha (se necessário): subinstrução ou instrução e
• salva a cena (se houver um registrador de salvamento do callee): instrução mov
– procedimento (função ) corpo
• Alocar espaço variável local e atribuir valores
• Lógica de processamento específica, se uma chamada de função for encontrada
- Preparar parâmetros:
enviar parâmetros reais para os parâmetros de entrada do quadro de pilha
- Instrução CALL:
salvar o endereço de retorno e transferir para o função chamada
• Preparar parâmetros de retorno em EAX
– estágio final
• Desempilhar: deixar instrução ou instrução pop
• Pegar o endereço de retorno e retornar: instrução ret

---

Referência: NTU Computer System Fundamentals (1)