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我正在编写一个极其优化的叶函数并使其运行得更快，我想将 R13 用作通用寄存器。在使用它之前，我通过将 R13 移动到 VFP 寄存器之一来保留 R13，在从函数返回之前，我通过将其移回来恢复它。它看起来像这样：

/* Start of the function */
push { r4 - r12, r14 }
vmov s0, r13
/* Body of the function. Here I use R13
 * as a general purpose register */
vmov r13, s0
pop { r4 - r12, r14 }
bx lr

它有效。但是我读过一些操作系统假定 R13 总是用作堆栈指针，将它用作通用寄存器可能会导致崩溃。我还应该说这个函数只在 Android (Linux) 上运行。谢谢！

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显然，如果您已经在使用所有其他 GP 寄存器，包括lr，并且不能将您的一些工作转移到 NEON 寄存器，例如使用压缩整数，即使您只关心低 32 位，您应该只考虑这一点。

（对于更多的标量整数，使用 SIMD regs 通常只有在有一组孤立的值不与算法中的其他值交互时才有用，并且您不需要在它们上分支或将它们用作指针。在int 和 SIMD 在某些 ARM CPU 上很慢。）

这是非常不标准的，甚至可能只在用户空间安全，而不是内核

如果您安装了任何信号处理程序，则当这些信号之一到达时，您的堆栈指针必须有效。（这是异步的。）

除了信号处理程序之外，Linux 中没有其他异步使用用户空间堆栈指针。 （除非您使用 GDB 进行调试并使用print foo(123)where foo 是目标进程中的函数。）

正如对Can I use rsp as a general purpose register的评论中提到的（这个问题的 x86-64 等效项），即使是信号也有一种解决方法：

用于sigaltstack设置备用堆栈，并在安装处理程序时SA_ONSTACK的标志中指定。sigaction

正如@Timothy 指出的那样，如果您的 SP 的临时值可能是恰好“指向”到 alt 堆栈中的整数，则信号调度机制将假定这是一个嵌套信号并且不会修改 SP（因为在实际的嵌套-将覆盖第一个信号处理程序仍在使用的堆栈的信号情况）。因此，您可能会push远离 SP 进入未映射的页面，除非您分配的数量是您需要的两倍，并且只将上半部分传递给sigaltstack. （对于在没有做太多事情后返回的简单信号处理程序来说，可能只有 2k 或 4k）。

即使使用嵌套信号，这也应该是安全的：只有最外层的信号处理程序可以从 alt 堆栈的底部附近开始，并使用实际 altstack 之外的一些分配空间。如果 SP 仍在 altstack 内，另一个信号将使用低于该空间的空间。或者，如果 SP 已超出 altstack，它将使用 altstack 的顶部。

或者，如果您的任何 GP 寄存器需要成为指针，您可以通过使用 SP 来保存指向绝对不是 alt 堆栈的其他东西的指针，从而避免这种过度分配的需要。 如果调试器将当前 SP 用于某事，或者如果您弄错了 altstack 机制，则让它成为一个有效指针会使您面临损坏而不是错误。但这只是故障模式的不同：两者都是灾难性的。

硬件中断将状态保存在内核堆栈上，而不是用户空间堆栈上。如果他们使用用户堆栈：

  1. 用户空间可能会因 SP 无效而使操作系统崩溃。
  2. 用户空间可以通过让另一个用户空间线程修改内核的堆栈数据（包括返回地址）来获得内核权限。

（一个进程的所有用户空间线程共享同一个页表，并且可以读/写彼此的堆栈映射。）

Linux/Android 与没有虚拟内存或严格执行权限分离的轻量级 RTOS 非常不同。

于 2019-03-06T12:27:29.810 回答
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当你的代码执行时上下文切换/中断触发时，OS/hw 可能会假设 R13 是 TOS，因此它会将其保存在它可以在恢复执行时恢复 TOS 的想法中。

在您的情况下，这可能是一个问题。

一个明智的方法是使这段代码变得关键，并以某种方式强制系统滴答/中断直到例程完成/R13 恢复。

如果你真的需要额外的寄存器，你可能最好使用 LR (R14)。

于 2019-03-06T14:46:41.387 回答