从程序集中返回函数参数

Question

我在 Linux 上使用 AMD 64 位（我认为确切的架构并不重要），也是 64 位。用gcc编译到elf64。

我从 C ABI 中看到整数参数通过通用寄存器传递给函数，并且我可以在我的代码（被调用者）的汇编端找到值。当我需要将结果从被调用者检索到调用者时，就会出现问题。

据我所知，RAX 获取第一个整数返回值，我可以轻松找到并使用那个值。第二个整数 返回 值通过 RDX 传递。这就是让我困惑的地方。

我还可以从 C ABI 中看到，RDX 是用于将第三个整数函数参数从调用者传递给被调用者的寄存器，但我的函数不使用第三个参数。

如何从我的函数中取出 RDX？我是否必须在函数中伪造一个参数才能在调用方引用它？

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定点乘法 16.16：

从 C 调用看起来像：

typedef long int Fixedpoint;
Fixedpoint _FixedMul(Fixedpoint v1, Fixedpoint v2);

这是函数本身：

_FixedMul:
   push bp
   mov bp, sp
; entering the function EDI contains v1, ESI contains v2. So:
   mov eax, edi   ; eax = v1
   imul dword esi ; eax = v1 * v2
                  ; at this point EDX contains the higher part of the
                  ; imul moltiplication, EAX the lower one.
   add eax, 8000h ; round by adding 2^(-17)
   adc edx, 0     ; whole part of result is in DX
   shr eax, 16    ; put the fractional part in AX
   pop bp
   ret

来自System V Application Binary Interface AMD64 Architecture Processor Supplement

返回值算法：

值的返回按照如下方式进行

1. 使用分类算法对返回类型进行分类。
2. 如果该类型具有类 MEMORY，则调用者为返回提供空间 值并在 %rdi 中传递此存储的地址，就好像它是第一个一样 函数的参数。实际上，这个地址变成了“隐藏”的第一个地址 牙龈。此存储不得与被调用方可见的任何数据重叠 此参数以外的其他名称。 返回时 %rax 将包含由 %rdi 中的调用者。
3. 如果类是 INTEGER，则序列 %rax 的下一个可用寄存器， 使用了 %rdx。

我希望我的意思更清楚。

PS：对于我在 cmets 中造成的混乱，我深表歉意。感谢您的提示。

Answer 1

AMD64 calling conventions (System V ABI) 指定寄存器 RDX 的双重用途：它可以用于传递第三个参数（如果有）并且它可以用作第二个返回寄存器。 （参见图 3.4，第 21 页）

根据函数签名，它用于这些角色中的一个或不用于这些角色。

那么为什么会有 2 个返回寄存器（即 RAX 和 RDX）？这允许函数在通用寄存器中返回最多 128 位的值 - 例如 __int128 或带有两个 8 字节字段的 struct。

因此，要从 C 调用站点访问 RDX 寄存器，您只需调整函数的签名。这意味着而不是

typedef long int Fixedpoint;
Fixedpoint _FixedMul(Fixedpoint v1, Fixedpoint v2);

声明为：

typedef long int Fixedpoint;
struct Fixedpoint_Pair { // when used as return value:
    Fixedpoint fst;      //   - passed in RAX
    Fixedpoint snd;      //   - passed in RDX
};
typedef struct Fixedpoint_Pair Fixedpoint_Pair;

Fixedpoint_Pair _FixedMul(Fixedpoint v1, Fixedpoint v2);

然后你可以在你的 C 代码中像这样访问 RDX：

Fixedpoint_Pair r = _FixedMul(a, b);
printf("RDX: %ld\n", r.snd);

参考资料：

• 第 18,19 页：尤其是“聚合（结构和数组）的分类”，第 3 点：

如果聚合的大小超过单个八字节，则每个都被分类 分别地。每八字节被初始化为 NO_CLASS 类。

• 第 22 页：“返回值”，第 3 点：

如果类是 INTEGER，则序列 %rax 的下一个可用寄存器， 使用 %rdx。

Answer 2

你的英语很好。

如何传递参数取决于所采用的调用约定 - 两个最常见的，__stdcall 和 __cdecl，使用堆栈来传递所有参数，但例如 __fastcall 约定将使用寄存器对于前两个参数，在 x64 中，它仍然不同。有关完整列表，请参阅 here。

实际返回值在(E/R)AX中返回；但是，如果函数接收到一些指向“返回”更多值的指针，这些指针将作为普通参数传递 - 如前所述，通常在堆栈上。