OpenEuler中C语言中的函数调用测试（选做）

作业要求

在X86_64架构下实践2.4中的内容

通过GDB查看寄存器的内容，把教材中的图填入具体的值

把2.4的C代码在OpenEuler中重新实践一遍，绘制出ARM64的逻辑框图

实验内容要经过答辩才能得到相应分数

实践流程1-在X86_64架构下

代码与汇编转换

通过教材可知，64位和32位在参数传递上存在差异。32位在传递参数的时候是直接通过堆栈进行传递，而64位在传递传输的时候是先将前6个参数依次传入rdi、rsi、rdx、rcx、r8、r9，然后剩余的参数像32位一样通过堆栈传递，在2.5的作业上用32位代码直接在64位上调用printf函数出现段错误的问题，教材这里直接说明了，就是这个差异导致的。
示例代码t.c:

#include <stdio.h>
int sub(int a,int b,int c,int d,int e,int f,int g,int h)
{
	int u,v,w;
	u = 9;
	v = 10;
	w = 11;
	return a+g+u+v;
}

int main()
{
	int a,b,c,d,e,f,g,h,i;
	a=1;
	b=2;
	c=3;
	d=4;
	e=5;
	f=6;
	g=7;
	h=8;
	i=sub(a,b,c,d,e,f,g,h);
}

在x86_64的openEuler上转为汇编代码并查看：

t.s：

	.file	"t.c"
	.text
	.globl	sub
	.type	sub, @function
sub:
.LFB0:
	.cfi_startproc
	pushq	%rbp
	.cfi_def_cfa_offset 16
	.cfi_offset 6, -16
	movq	%rsp, %rbp
	.cfi_def_cfa_register 6
	movl	%edi, -20(%rbp)
	movl	%esi, -24(%rbp)
	movl	%edx, -28(%rbp)
	movl	%ecx, -32(%rbp)
	movl	%r8d, -36(%rbp)
	movl	%r9d, -40(%rbp)
	movl	$9, -4(%rbp)
	movl	$10, -8(%rbp)
	movl	$11, -12(%rbp)
	movl	-20(%rbp), %edx
	movl	16(%rbp), %eax
	addl	%eax, %edx
	movl	-4(%rbp), %eax
	addl	%eax, %edx
	movl	-8(%rbp), %eax
	addl	%edx, %eax
	popq	%rbp
	.cfi_def_cfa 7, 8
	ret
	.cfi_endproc
.LFE0:
	.size	sub, .-sub
	.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
	subq	$48, %rsp
	movl	$1, -4(%rbp)
	movl	$2, -8(%rbp)
	movl	$3, -12(%rbp)
	movl	$4, -16(%rbp)
	movl	$5, -20(%rbp)
	movl	$6, -24(%rbp)
	movl	$7, -28(%rbp)
	movl	$8, -32(%rbp)
	movl	-24(%rbp), %r9d
	movl	-20(%rbp), %r8d
	movl	-16(%rbp), %ecx
	movl	-12(%rbp), %edx
	movl	-8(%rbp), %esi
	movl	-4(%rbp), %eax
	movl	-32(%rbp), %edi
	pushq	%rdi
	movl	-28(%rbp), %edi
	pushq	%rdi
	movl	%eax, %edi
	call	sub
	addq	$16, %rsp
	movl	%eax, -36(%rbp)
	movl	$0, %eax
	leave
	.cfi_def_cfa 7, 8
	ret
	.cfi_endproc
.LFE1:
	.size	main, .-main
	.ident	"GCC: (GNU) 7.3.0"
	.section	.note.GNU-stack,"",@progbits

gdb分析

使用gcc -g t.s -o t将t.s进行编译，可以通过cgdb t直接对汇编代码进行调试，查看。

使用b main，r开始单步执行。

函数在执行前，都会先将rbp推入堆栈。
使用s单步执行。

首先是main函数的变量定义，首先esp减少48，为a~h提供空间。
查看寄存器的值：用i r，查看对应内存中的值，用x 0x012345678abcdef

对应上图ebp的值，查看堆栈中的a~h的值：

分析出main函数存值后的堆栈状态：

进入sub函数中后，在进行运算前，先将6个存在寄存器中的数存到了堆栈中：

然而，我看到代码并没有将多出来的两个参数（g和h）进行还原。
在运算时，需要将a、g、u、v相加。
其中，u和v是sub函数中定义的，a是通过寄存器传进来的，而h是通过堆栈传的。通过分析，h的值就是16(%rbp)。
下图中的框就是相加的部分。

下图为堆栈分析图：

最后完成计算后，恢复rbp，返回。返回值存在rax中。

实践流程2-在Arm64架构下

华为鲲鹏服务器为Arm64架构。

代码与汇编转换

arm64架构下的的t.s：

 .cpu generic+fp+simd
        .file   "t.c"
        .text
        .align  2
        .global sub
        .type   sub, %function
sub:
.LFB0:
        .cfi_startproc
        sub     sp, sp, #48
        .cfi_def_cfa_offset 48
        str     w0, [sp,28]
        str     w1, [sp,24]
        str     w2, [sp,20]
        str     w3, [sp,16]
        str     w4, [sp,12]
        str     w5, [sp,8]
        str     w6, [sp,4]
        str     w7, [sp]
        mov     w0, 9
        str     w0, [sp,44]
        mov     w0, 10
        str     w0, [sp,40]
        mov     w0, 11
        str     w0, [sp,36]
        ldr     w1, [sp,28]
        ldr     w0, [sp,4]
        add     w1, w1, w0
        ldr     w0, [sp,44]
        add     w1, w1, w0
        ldr     w0, [sp,40]
        add     w0, w1, w0
        add     sp, sp, 48
        .cfi_def_cfa_offset 0
        ret
        .cfi_endproc
.LFE0:
        .size   sub, .-sub
        .align  2
        .global main
        .type   main, %function
main:
.LFB1:
        .cfi_startproc
        stp     x29, x30, [sp, -64]!
        .cfi_def_cfa_offset 64
        .cfi_offset 29, -64
        .cfi_offset 30, -56
        add     x29, sp, 0
        .cfi_def_cfa_register 29
        mov     w0, 1
        str     w0, [x29,60]
        mov     w0, 2
        str     w0, [x29,56]
        mov     w0, 3
        str     w0, [x29,52]
        mov     w0, 4
        str     w0, [x29,48]
        mov     w0, 5
        str     w0, [x29,44]
        mov     w0, 6
        str     w0, [x29,40]
        mov     w0, 7
        str     w0, [x29,36]
        mov     w0, 8
        str     w0, [x29,32]
        ldr     w0, [x29,60]
        ldr     w1, [x29,56]
        ldr     w2, [x29,52]
        ldr     w3, [x29,48]
        ldr     w4, [x29,44]
        ldr     w5, [x29,40]
        ldr     w6, [x29,36]
        ldr     w7, [x29,32]
        bl      sub
        str     w0, [x29,28]
        ldp     x29, x30, [sp], 64
        .cfi_restore 30
        .cfi_restore 29
        .cfi_def_cfa 31, 0
        ret
        .cfi_endproc
.LFE1:
        .size   main, .-main
        .ident  "GCC: (GNU) 4.8.5 20150623 (Red Hat 4.8.5-39)"
        .section        .note.GNU-stack,"",%progbits