x86_64汇编器中RBP寄存器的用途是什么？

所以我尝试学习一些汇编，因为计算机架构课程需要它。我写了一些程序，例如打印斐波那契数列。

我认识到，每当我编写一个函数时，我都会使用这三行代码（正如我从将生成的汇编代码gcc与其C等效代码进行比较中学到的那样）：

pushq   %rbp
movq    %rsp, %rbp
subq    $16, %rsp

我对此有2个问题：

1. 首先，为什么我需要使用%rbp？%rsp它的内容移至%rbp第二行，使用起来更简单吗？
2. 为什么我必须从中减去任何东西%rsp？我的意思是，并非总是如此16，当我要printf输入7或8个变量时，我会减去24或28。

我在虚拟机（4 GB RAM）和Intel 64位处理器上使用Manjaro 64位

rbp是x86_64上的帧指针。在生成的代码中，它获取堆栈指针（rsp）的快照，以便在进行调整时rsp（即，为局部变量保留空间或将push值存入堆栈），仍然可以从常量偏移量访问局部变量和函数参数。来自rbp。

许多编译器都提供省略帧指针作为优化选项。这将使生成的汇编代码访问变量相对于rsp相反，并释放rbp为功能中使用的另一个通用寄存器。

对于GCC，我想您是从AT＆T汇编器语法中使用的，则该开关为-fomit-frame-pointer。尝试使用该开关编译代码，然后查看获得的汇编代码。您可能会注意到，当访问相对于rsp而不是的值时rbp，指针的偏移量在整个函数中会有所不同。

Linux将System V ABI用于x86-64（AMD64）架构；有关详细信息，请参见OSDev Wiki上的System V ABI。

这意味着堆栈长大了; 较小的地址在堆栈中“较高”。典型的C函数被编译为

        pushq   %rbp        ; Save address of previous stack frame
        movq    %rsp, %rbp  ; Address of current stack frame
        subq    $16, %rsp   ; Reserve 16 bytes for local variables

        ; ... function ...

        movq    %rbp, %rsp  ; \ equivalent to the
        popq    %rbp        ; / 'leave' instruction
        ret

为局部变量保留的内存量始终是16字节的倍数，以使堆栈对齐到16字节。如果局部变量不需要堆栈空间，则没有subq $16, %rsp或类似的指令。

（请注意，返回地址和前一个%rbp被压入堆栈的大小均为8个字节，总计为16个字节。）

当%rbp指向当前堆栈框架时，%rsp指向堆栈顶部。由于编译器知道函数之间%rbp和%rsp函数之间任何地方的区别，因此可以随意使用其中之一作为局部变量的基础。

堆栈框架只是本地函数的游乐场：当前函数使用的堆栈区域。

每当使用优化时，当前版本的GCC都会禁用堆栈框架。这是有道理的，因为对于用C编写的程序，堆栈帧对于调试最有用，而其他方面则没有什么用。（但是，您可以使用例如-O2 -fno-omit-frame-pointer保留堆栈帧，同时启用其他优化。）

尽管相同的ABI应用于所有二进制文件，但是无论它们以哪种语言编写，某些其他语言的确需要使用堆栈框架来“展开”（例如，向当前函数的祖先调用者“抛出异常”）；即“展开”堆栈帧，可以中止一个或多个功能并将控制权传递给某些祖先功能，而无需在堆栈上保留不必要的内容。

如果省略了堆栈框架（-fomit-frame-pointer对于GCC），则函数实现本质上将变为

        subq    $8, %rsp    ; Re-align stack frame, and
                            ; reserve memory for local variables

        ; ... function ...

        addq    $8, %rsp
        ret

因为没有堆栈帧（%rbp用于其他目的，并且它的值永远不会被压入堆栈），所以每个函数调用仅将返回地址压入堆栈，这是一个8字节的数量，因此我们需要从中减去8%rsp使其保持16的倍数。（通常，从中减去并加到的值%rsp是8的奇数倍。）

函数参数通常在寄存器中传递。看到这个答案细节开始的ABI链接，但在短，整型和指针寄存器传递%rdi，%rsi，%rdx，%rcx，%r8，和%r9在与浮点参数%xmm0到%xmm7寄存器。

在某些情况下，您会看到rep ret而不是rep。不要混淆：rep ret含义与ret;完全相同；rep尽管通常与字符串指令（重复指令）一起使用，但该前缀在应用于该ret指令时没有任何作用。只是某些AMD处理器的分支预测变量不喜欢跳转至ret指令，建议的解决方法是改用rep ret那儿。

最后，我忽略了堆栈顶部上方的红色区域（地址小于的128个字节%rsp）。这是因为它对于典型功能并不是真正有用：在正常的had-stack-frame情况下，您希望将本地内容放在堆栈框架中，以使调试成为可能。在省略堆栈框架的情况下，堆栈对齐要求已经意味着我们需要从中减去8 %rsp，因此在该减法中包括局部变量所需的内存不会花费任何成本。