gcc堆栈排列的建议（译文）

　　参考：https://gcc.gnu.org/ml/gcc/2007-12/msg00503.html 

　　英语水平有限，翻译有些许瑕疵

　　

一. 目标动机

　　一些局部变量（如uu m128类型或用对齐方式标记）属性）要求堆栈在大于默认值的边界处对齐堆栈边界。当前的GCC部分支持这一点，但有局限性。我们是提出一个新的设计来全面解决这个问题。

 

二. 当前采用机制

　　当前gcc支持大于默认堆栈的方法有两种：

　　一种是确保堆栈在程序入口的时候对齐， 确保每个non-leaf 函数的帧大小对齐，但是当链接到libs或使用psABI编译器编译对象的时候，这种方法是不起作用的

　　另一种方法是，如果函数的入口点被标记为 _attribute_（（force_align_arg_pointer））或提供了-mstackreagn选项，则调整堆栈对齐。这种方法保证了大多数情况下的对齐，但存在以下问题和限制：

　　*仅支持16字节对齐

　　*在每个函数序言处调整堆栈对齐影响性能，因为并非所有函数都需数据对齐。实际上，通常只有那些局部定义了SSE变量的函数（由用户或编译器生成的内部临时变量声明）需要相应的对齐。

　　*在需要堆栈对齐时，不支持用于案例的x86_64（ 大于16字节）

　　*需要前后代码来调整堆栈对齐

　　*不适用于嵌套函数

 

三. 新方案设计　　

在这里，我们提出了一种新的设计来完全支持堆栈对齐，同时

克服上述问题。新设计将

　　*支持任意对齐值，包括4、8、16、32…

　　*仅在必要时调整函数堆栈对齐

　　*初始开发将在i386和x86_上进行，但可以扩展至其他平台

　　*与动态堆栈分配（alloca）、嵌套函数、寄存器参数传递、pic代码和调用等特殊功能共存优化

　　*能够调试和展开堆栈

3.1 支持任意对齐值

不同的源代码和优化需要不同的堆栈对齐，

如下表所示：

功能对齐（字节）

　　i386_ABI　　　　 4
　　x86_64_ABI 　　 16
　　char 　　　　　　 1
　　short 　　　　　　2
　　int 　　　　　　　4
　　long 　　　　　　 4/8*
　　long long 　　　　 8
　　__m64 　　　　　 8
　　__m128 　　　　 16
　　float 　　　　　　 4
　　double 　　　　　 8
　　long double 　　 4/16*

3.2 仅在必要时调整功能堆栈对齐

　　1）STACK_BOUNDARY： 以位为单位的堆栈边界，由硬件强制执行，i386为32，x86_为64。它是最小堆栈边界。它是固定的。

　　2）PREFERRED_STACK_BOUNDARY： 它在调用函数时设置堆栈对齐方式。它可以在命令行设置，对堆栈没有影响，功能入口对齐，要求PREFERRED >= STACK，默认情况下设置 ABI_STACK_BOUNDARY

　　3）这种设计将定义更多的宏，或者不明确的概念，在代码中定义：

　　　　ABI_STACK_BOUNDARY：指定的堆栈边界,通过psabi，32用于i386，128用于x86_, ABI_STACK_BOUNDARY >=STACK_BOUNDARY,