Aarch64过程调用标准

前言

Aarch64过程调用标准（AAPCS64）描述了在ARM 64位体系结构下应用程序二进制接口（ABI）在过程调用中应遵循的调用约束，涉及寄存器使用规则、堆栈布局、函数参数传递以及返回值保存等内容。

ARM 64位处理器中包含了31个64位通用寄存器，依次为r0-r30：在64位上下文中，使用x0-x30的命名引用寄存器；在32位上下文中，则使用w0-w30的命名来使用寄存器。此外，处理器还提供了栈指针寄存器（SP）。对于所有基本程序执行寄存器在过程调用中的作用描述如下表所示：

寄存器名	功能描述
SP	栈指针寄存器，指向当前堆栈的栈顶
r30	链接寄存器，用于保存过程调用的返回地址，可使用`LR`别名引用
r29	帧指针寄存器，存放当前过程调用栈帧的起始地址，可使用`FP`别名引用
r19…r29	遵循被调用者保存原则
r18	平台预留寄存器。必要时可作为临时寄存器使用
r17	`IP1`，内部过程调用寄存器，常用于动态链接中的plt寻址等指令
r16	`IP2`，内部过程调用寄存器，常用于动态链接中的plt寻址等指令
r9…r15	临时寄存器，理论上遵循调用者保存原则
r8	间接结果寄存器，一般用来传递间接结果的地址
r0…r7	用于参数传递以及保存函数调用的返回值

对于大多数现代处理器架构，基本都是用堆栈来实现过程调用。堆栈是内存的连续区域，可用于存储过程调用中的寄存器状态、局部变量，并在没有足够的参数寄存器可用时传递多余的其它参数。如下是典型ARM程序运行时的堆栈布局：
在这里插入图片描述

Aarch64同时支持使用寄存器或堆栈进行参数传递。Aarch64标准提供了8个通用寄存器（r0-r7）用于传递函数参数，依次对应于参数1、参数2、参数3…。一般来说，对于只带有少量参数的函数，仅使用寄存器就足够了；超过8个的参数会存放在堆栈中用于传递给子例程。

用于参数传递的寄存器同时也可用来保存函数的返回值，对于C语言这种函数返回类型基本都是整型数的，r0寄存器足够使用。