SPARC 和 HP-UX 中的叶函数答案

【问题标题】：Leaf functions in SPARC and HP-UXSPARC 和 HP-UX 中的叶函数
【发布时间】：2011-03-30 20:30:57
【问题描述】：

我刚刚阅读了一篇在 HP-UX 中进行反汇编的 Phrack 文章。我读到有两类功能可以在 HP-UX 和 SPARC 下使用；叶函数和非叶函数。以下是我从here 截取的反汇编部分。

(gdb) disass leaf
Dump of assembler code for function foo:
0x3280 <leaf>:           copy r3,r1
0x3284 <leaf+4>:         copy sp,r3
0x3288 <leaf+8>:         stw,ma r1,40(sr0,sp)
0x328c <leaf+12>:        stw r26,-24(sr0,r3)
0x3290 <leaf+16>:        stw  r0,8(sr0,r3)
0x3294 <leaf+20>:        ldi 1,r19
0x3298 <leaf+24>:        stw  r19,8(sr0,r3)
0x329c <leaf+28>:        ldo 40(r3),sp
0x32a0 <leaf+32>:        ldw,mb -40(sr0,sp),r3
0x32a4 <leaf+36>:        bv,n r0(rp)
End of assembler dump.
(gdb)

通常在调用函数时，返回地址会被压入堆栈，以便程序在函数执行完成后知道将控制权返回到哪里。在这些叶子函数的情况下它是如何工作的？

我没有任何 HP-UX/SPARC 机器的访问权限，因此无法自己尝试（而且由于同样的原因，我也不太了解这种情况下的程序集）。

有人可以解释在这种情况下控制如何返回到被调用函数吗？

【问题讨论】：

标签： gdb disassembly sparc hp-ux

【解决方案1】：

首先，您链接到的文档和您显示的代码不是 Sparc，而是 PA-RISC，这是一种独特的架构。据我所知，没有任何版本的 HP/UX 可以在基于 Sparc 的系统上运行。

尽管如此，关于叶函数的观点在许多架构中都是相似的，包括 Sparc、PA-RISC、PowerPC、ARM、MIPS……事实上所有的 RISC 架构。对于所有这些，执行函数调用的操作码不会将返回地址存储在堆栈中；事实上，没有硬件所知道的“真正的”堆栈。相反，使用特定寄存器作为堆栈指针只是一个软件约定。调用操作码将返回的地址存储在一个特定的寄存器中，通常称为“链接寄存器”。从函数返回的操作码只是读取该寄存器。

如果函数本身（我们称它为 A）调用另一个函数（B），那么该嵌套调用也将使用链接寄存器；但是，A 在返回时将需要链接寄存器的内容。因此，A 必须将链接寄存器保存在某个地方，通常是在内存中，更准确地说，是在通常用作“堆栈”的内存区域中。

叶函数是不调用其他函数的函数；它只是完成它的工作并返回。叶函数不需要将链接寄存器保存在堆栈中，因为不会改变链接寄存器的内容。

另外一个也是常规的限制是关于堆栈帧结构。某些操作系统，在某些架构上，坚持以非常特定的方式使用堆栈的功能（称为“堆栈帧”），调试器可以可靠地探索。然后，规范要求将返回地址保存在堆栈上的精确槽中，并且被调用的函数必须在其执行的早期执行此操作。然后，相同的操作系统可能会声明这对于叶函数不是绝对必需的（如果该函数不调用其他函数，则调试器更容易处理无帧函数，即没有帧被压入堆栈之上缺少的一个）。不设置堆栈帧比设置堆栈帧更有效（在执行速度和代码大小方面），因此出现异常。

【讨论】：