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我有以下疑问：

正如我们所知，System V x86-64 ABI 在堆栈帧中为我们提供了大约一个固定大小的区域（128 字节），即所谓的 redzone。因此，我们不需要使用例如sub rsp, 12. 只需制作mov [rsp-12], X，仅此而已。

但我无法理解这一点。为什么这有关系？有没有必要sub rsp, 12没有redzone？毕竟，堆栈大小在一开始是有限的，那么为什么sub rsp, 12重要呢？我知道这使我们能够跟随堆栈的顶部，但在那一刻让我们忽略它。

我知道某些指令使用rsp值（例如ret），但在那一刻并不关心它。

问题的症结在于：我们没有红区，我们已经做到了：

function:
    mov [rsp-16], rcx
    mov [rsp-32], rcx
    mov [rsp-128], rcx
    mov [rsp-1024], rcx
    ret

有区别吗？

function:
    sub rsp, 1024
    mov [rsp-16], rcx
    mov [rsp-32], rcx
    mov [rsp-128], rcx
    mov [rsp-1024], rcx
    add rsp, 1024
    ret
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“红色区域”并不是绝对必要的。用你的话来说，它可以被认为是“毫无意义的”。您可以使用红色区域执行的所有操作，也可以执行针对 IA-32 ABI 的传统方式。

以下是AMD64 ABI关于“红色区域”的说明：

超出指向的位置的 128 字节区域%rsp被认为是保留的，不应被信号或中断处理程序修改。因此，函数可以将此区域用于函数调用之间不需要的临时数据。特别是，叶函数可以将这个区域用于它们的整个堆栈帧，而不是在序言和尾声中调整堆栈指针。这个区域被称为红色区域。

红色区域的真正目的是作为优化。它的存在允许代码假设下面的 128 字节rsp不会被信号或中断处理程序异步破坏，这使得可以将其用作暂存空间。这使得无需通过将堆栈指针移入rsp. rsp这是一种优化，因为现在可以省略递减和恢复指令，从而节省时间和空间。

所以是的，虽然你可以用 AMD64 做到这一点（并且需要用 IA-32 做到这一点）：

function:
    push rbp                      ; standard "prologue" to save the
    mov  rbp, rsp                 ;   original value of rsp

    sub  rsp, 32                  ; reserve scratch area on stack
    mov  QWORD PTR [rsp],   rcx   ; copy rcx into our scratch area
    mov  QWORD PTR [rsp+8], rdx   ; copy rdx into our scratch area

    ; ...do something that clobbers rcx and rdx...

    mov  rcx, [rsp]               ; retrieve original value of rcx from our scratch area
    mov  rdx, [rsp+8]             ; retrieve original value of rdx from our scratch area
    add  rsp, 32                  ; give back the stack space we used as scratch area

    pop  rbp                      ; standard "epilogue" to restore rsp
    ret

在只需要 128 字节暂存区（或更小）的情况下，我们不需要这样做，因为这样我们就可以将红色区域用作暂存区。

另外，由于我们不再需要递减堆栈指针，我们可以将rsp其用作基指针（而不是rbp），从而无需保存和恢复rbp（在序言和尾声中），并且还可以腾出空间rbp用作另一个通用指针——目的登记！

（从技术上讲，打开帧指针省略（-fomit-frame-pointer，默认情况下启用，-O1因为 ABI 允许它）也可以使编译器省略序言和尾声部分，具有相同的好处。但是，如果没有红色区域，需要调整堆栈指针以保留空间不会改变。）

但是请注意，ABI 仅保证诸如信号和中断处理程序之类的异步事物不会修改红色区域。对其他函数的调用可能会破坏红色区域中的值，因此它不是特别有用，除了叶函数（那些不调用任何其他函数的函数，就好像它们位于函数调用树的“叶”） .

最后一点：Windows x64 ABI 与其他操作系统上使用的 AMD64 ABI 略有不同。特别是，它没有“红区”的概念。超出的区域rsp被认为是不稳定的，随时可能被覆盖。相反，它要求调用者在堆栈上分配一个本地地址空间，然后在它需要溢出任何寄存器传递的参数的情况下，它可供被调用者使用。

于 2016-06-21T11:00:13.063 回答
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在您的示例中，您的偏移量错误，这就是它没有意义的原因。代码不应访问堆栈指针下方的区域——它是未定义的。红色区域用于保护堆栈指针下方的前 128 个字节。您的第二个示例应为：

function:
    sub rsp, 1024
    mov [rsp+16], rcx
    mov [rsp+32], rcx
    mov [rsp+128], rcx
    mov [rsp+1016], rcx
    add rsp, 1024
    ret

如果一个函数需要的暂存空间量高达 128 字节，那么它可以使用堆栈指针下方的地址，而无需调整堆栈：这就是优化。相比：

function:        // Not using red-zone.
    sub rsp, 128
    mov [rsp+120], rcx
    add rsp, 128
    ret

使用红色区域使用相同的代码：

function:        // Using the red-zone, no adjustment of stack
    mov [rsp-8], rcx
    ret

关于堆栈指针偏移量的混淆通常是因为编译器从帧（RBP）生成负偏移量，而不是从堆栈（RSP）生成正偏移量。

于 2016-06-21T11:21:38.180 回答