Linux系统参数传递

x64寄存器

x64体系提供了16个通用寄存器，以及16个通用寄存器，以及16个浮点寄存器XMM/YMM寄存器。这些寄存器分为两类：

• 易失寄存器：由调用方假想的临时寄存器，并要在调用过程中销毁。
• 非易失寄存器：需要在整个函数调用过程中保留其值，一旦使用，必须由调用方保存。

也就是说，易失寄存器被定义为随时会改变，不用恢复它的初始值。但是如果要嵌入一些汇编语句，还是要对它们进行保护和恢复。而易失寄存器一旦使用，必须由调用方来对它们进行保存。也就是说在任何情况下使用它们，都必须进行保存。

寄存器	使用	是否在调用前保存
RAX	临时寄存器传递参数寄存器数量，第一返回值寄存器	否
RBX	被调用者保存寄存器，选择性的基址指针	是
RCX	传递第四个参数	否
RDX	传递第三个参数，第二返回值寄存器	否
RSP	栈指针	是
RBP	被调用者保存寄存器，选择性的栈帧寄存器	是
RSI	传递第二个参数	否
RDI	传递第一个参数	否
R8	传递第五个参数	否
R9	传递第六个参数	否
R10	临时寄存器，用于传递函数的静态链指针	否
R11	临时寄存器	否
R12-R15	被调用者保护寄存器	是
xmm0-xmm1	传递和返回浮点参数	否
xmm2-xmm7	传递浮点参数	否
xmm8-xmm15	临时寄存器	否
mmx0-mmx7	临时寄存器	否
st0-st1	临时寄存器，用来保存long double返回值	否
st2-st7	临时寄存器	否
fs	系统预留(线程特殊寄存器)	否
mxcsr	SSE2控制和状态子寄存器	部分
x87 SW	x87状态字	否
x87 CW	x87控制字	是

参数传递

可以看出，在Linux中，前6个参数都是利用寄存器来进行传递的。那么参数多于6个的情况下，是如何传递的呢？首先参数按照从左到右的顺序，依次使用寄存器，在寄存器被使用完后，参数从右到左依次入栈，使用堆栈进行参数的传递。此处有一个例子：

typedef struct {
int a, b;
double d;
} structparm;
structparm s;
int e, f, g, h, i, j, k;
long double ld;
double m, n;
__m256 y;
extern void func (int e, int f,
structparm s, int g, int h,
long double ld, double m,
__m256 y,
double n, int i, int j, int k);
func (e, f, s, g, h, ld, m, y, n, i, j, k);

那么，在这个函数的调用中，寄存器的使用情况如下：

通用寄存器	浮点寄存器	栈帧偏移
%rdi:e	%xmm0:s.d	0:ld
%rsi:f	%xmm1:m	16:j
%rdx:s.a,s.b	%xmm2:y	24:k
%rcx:g	%xmm3:n
%r8:h
%r9:i

此处存在两个疑问:第一、s.a,s.b为什么使用同一个寄存器；第二、ld为什么直接使用了栈帧传递？第一个是在结构体中，s.a，s.b是对齐可合并的，因此可以使用一个寄存器来传递这两个参数（此处存在疑问，是我自己的理解）；第二个是因为long double被归为X87类，这类参数是必须通过内存来传递的。

Red zone

在linux中，red zone是函数栈帧中，返回地址之下的一片区域，被调用函数可以使用red zone来储存局部变量，来避免对栈指针进行过多的修改。这大概就是在某些函数中，rsp直接被sub某个很大值的原因。

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