汇编记述四：寄存器相关、调用约定相关-Aet

Bingliaolong 2026-01-22 16:27 Aet | 隐藏边栏 | 抢沙发 | 1 0

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寄存器

问题

寄存器在写汇编的时候是随便用的吗
1. 寄存器的使用有严格的规则和约定，违反这些规则会导致程序崩溃或出现难以调试的 bug

`32`位-常见调用约定对比


特性	`GCC cdecl`	`MSVC __cdecl`	`MSVC __stdcall`	`MSVC/GCC __fastcall`
平台	Linux	Windows	Windows	Windows/Linux
参数`1`	栈	栈	栈	`ecx`
参数`2`	栈	栈	栈	`edx`
参数`3+`	栈	栈	栈	栈
参数顺序	从右到左	从右到左	从右到左	从右到左
栈清理	调用者	调用者	被调用者	被调用者
返回值	`eax`	`eax`	`eax`	`eax`
名字修饰	`_func`	`_func`	`_func@bytes`	`@func@bytes`
可变参数	`yes`	`yes`	`no`	`no`

`64`位-常见调用约定对比


特性	`GCC (System V AMD64)`	`MSVC (Microsoft x64)`
平台	`Linux/macOS`	`Windows`
参数`1`	`rdi`	`rcx`
参数`2`	`rsi`	`rdx`
参数`3`	`rdx`	`r8`
参数`4`	`rcx`	`r9`
参数`5`	`r8`	栈
参数`6`	`r9`	栈
参数`7+`	栈	栈
浮点参数`1-4`	`xmm0-xmm3`	`xmm0-xmm3`
浮点参数`5-8`	`xmm4-xmm7`	栈
返回值	`rax`	`rax`
栈清理	调用者	调用者
`Shadow Space`	无	必须预留`32`字节
栈对齐	`16`字节	`16`字节
`XMM`寄存器	`xmm0-xmm15` 全部调用者保存	`xmm0-xmm5` 调用者，`xmm6-xmm15` 被调用者

`32`位`Linux`-完整调用约定

gcc


调用约定	参数传递	栈清理	使用场景	语法
`cdecl`	全部栈	调用者	默认约定，`C` 函数	`int func()`
`stdcall`	全部栈	被调用者	`Windows API` 兼容	`__attribute__((stdcall))`
`fastcall`	`ecx, edx`, 其余栈	被调用者	性能优化	`__attribute__((fastcall))`
`regparm(n)`	前n个用寄存器	调用者	`GCC` 特有，灵活优化	`__attribute__((regparm(3)))`
`thiscall`	`this`用`ecx`，其余栈	被调用者	`C++` 成员函数	自动处理
`pascal`	全部栈（左到右）	被调用者	老式约定，很少用	`__attribute__((pascal))`

`32`位`Windows` -完整调用约定

msvc


调用约定	参数传递	栈清理	使用场景	语法
`__cdecl`	全部栈	调用者	默认约定，`C` 函数	`int __cdecl func()`
`__stdcall`	全部栈	被调用者	`Windows API` 标准	`int __stdcall func()`
`__fastcall`	`ecx, edx`, 其余栈	被调用者	性能优化	`int __fastcall func()`
`__thiscall`	`this`用`ecx`，其余栈	被调用者	`C++` 成员函数	自动处理
`__vectorcall`	向量寄存器优化	被调用者	`SIMD` 优化	`int __vectorcall func()`
`__clrcall`	`.NET CLR`	特殊	`.NET` 互操作	`int __clrcall func()`

`64`位`Linux`-调用约定

Linux/macOS (GCC) - 64位
注意：64位 Linux 只有一种调用约定


调用约定	参数传递	特点	使用场景	语法
`System V AMD64`	`rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9`	唯一标准	所有函数	默认
`ms_abi`	`rcx, rdx, r8, r9`	`Windows` 兼容	调用 `Windows DLL`	`__attribute__((ms_abi))`

`64`位`Windows`-完整调用约定

64位 Windows 也基本只有一种调用约定


调用约定	参数传递	特点	使用场景	语法
`Microsoft x64`	`rcx, rdx, r8, r9`	唯一标准	所有函数	默认
`__vectorcall`	向量寄存器优化	`SIMD` 增强	高性能计算	`int __vectorcall func()`
`sysv_abi`	`rdi, rsi, rdx, rcx, r8, r9`	`Linux` 兼容	调用 `Linux` 库	`GCC`: `__attribute__((sysv_abi))`

寄存器保存规则


寄存器	`64`位 `Linux`	`64`位 `Windows`	`32`位 `Linux`	`32`位 `Windows`
`rax/eax`	调用者	调用者	调用者	调用者
`rcx/ecx`	调用者	调用者	调用者	调用者
`rdx/edx`	调用者	调用者	调用者	调用者
`rsi/esi`	调用者	被调用者	被调用者	被调用者
`rdi/edi`	调用者	被调用者	被调用者	被调用者
`rbx/ebx`	被调用者	被调用者	被调用者	被调用者
`rbp/ebp`	被调用者	被调用者	被调用者	被调用者
`rsp/esp`	特殊	特殊	特殊	特殊
`r8-r11`	调用者	调用者	`N/A`	`N/A`
`r12-r15`	被调用者	被调用者	`N/A`	`N/A`

特殊用途的寄存器

rsp（栈指针）
1. 绝对不能随便改
2. 必须始终指向有效的栈顶
3. 改变它必须小心，且要恢复
rbp（基址指针）
1. 通常用于建立栈帧
2. 属于被调用者保存寄存器
3. 使用前必须先 push rbp
rip（指令指针）
1. 不能直接修改
2. 只能通过 jmp, call, ret 等指令间接改变

参数传递规则


特性	`gcc-32`	`msvc-32`	`gcc-64`	`msvc-64`
参数`1`	栈	`cdecl`-栈 `fastcall-ecx`	`rdi`	`rcx`
参数`2`	栈	`cdecl`-栈 `fastcall-edx`	`rsi`	`rdx`
参数`3`	栈	栈	`rdx`	`r8`
参数`4`	栈	栈	`rcx`	`r9`
参数`5`	栈	栈	`r8`	栈
参数`6`	栈	栈	`r9`	栈
参数`7+`	栈	栈	栈	栈

栈清理规则


编译器	调用约定	栈清理
`gcc`	`cdecl`	调用者
`msvc`	`cdecl`	调用者
`msvc`	`stdcall`	被调用者
`msvc/gcc`	`fastcall`	被调用者

其他

基础算术运算

; 简单加法

add_two_numbers:

mov eax, 5 ; eax = 5

add eax, 3 ; eax = 5 + 3 = 8

ret

; 乘法

multiply:

mov eax, 4

mov ebx, 6

imul eax, ebx ; eax = 4 * 6 = 24

ret

条件判断（`if-else`）

max_of_two:

mov eax, DWORD PTR [rbp-4] ; 第一个数

mov edx, DWORD PTR [rbp-8] ; 第二个数

cmp eax, edx ; 比较两个数

jle .else ; 如果 eax <= edx，跳转

; if 分支

mov eax, DWORD PTR [rbp-4]

jmp .end

.else:

mov eax, DWORD PTR [rbp-8]

.end:

ret

循环结构（`for/while`）

; 计算 1 到 10 的和

sum_1_to_10:

push rbp

mov rbp, rsp

mov DWORD PTR [rbp-4], 0 ; sum = 0

mov DWORD PTR [rbp-8], 1 ; i = 1

.loop:

cmp DWORD PTR [rbp-8], 10 ; i <= 10?

jg .end ; 如果 i > 10，退出

mov eax, DWORD PTR [rbp-4]

add eax, DWORD PTR [rbp-8] ; sum += i

mov DWORD PTR [rbp-4], eax

add DWORD PTR [rbp-8], 1 ; i++

jmp .loop

.end:

mov eax, DWORD PTR [rbp-4] ; 返回 sum

pop rbp

ret

数组访问

; 访问数组元素 arr[2]

array_access:

push rbp

mov rbp, rsp

sub rsp, 16 ; 分配数组空间

mov DWORD PTR [rbp-16], 10 ; arr[0] = 10

mov DWORD PTR [rbp-12], 20 ; arr[1] = 20

mov DWORD PTR [rbp-8], 30 ; arr[2] = 30

mov eax, DWORD PTR [rbp-8] ; 读取 arr[2]

leave

ret

函数调用和参数传递

; 被调用函数：两数相加

add:

push rbp

mov rbp, rsp

mov eax, edi ; 第一个参数

add eax, esi ; 加上第二个参数

pop rbp

ret

; 调用函数

main:

push rbp

mov rbp, rsp

mov edi, 5 ; 第一个参数

mov esi, 3 ; 第二个参数

call add ; 调用函数

; eax 现在包含结果 8

pop rbp

ret

递归（阶乘）

; 计算 n!

factorial:

push rbp

mov rbp, rsp

mov DWORD PTR [rbp-20], edi ; 保存参数 n

cmp DWORD PTR [rbp-20], 1 ; if (n <= 1)

jg .recursive

mov eax, 1 ; return 1

jmp .end

.recursive:

mov eax, DWORD PTR [rbp-20]

sub eax, 1

mov edi, eax

call factorial ; factorial(n-1)

imul eax, DWORD PTR [rbp-20] ; n * factorial(n-1)

.end:

pop rbp

ret

寄存器
问题
32位-常见调用约定对比
64位-常见调用约定对比
32位Linux-完整调用约定
32位Windows -完整调用约定
64位Linux-调用约定
64位Windows-完整调用约定
寄存器保存规则
特殊用途的寄存器
参数传递规则
栈清理规则
其他
基础算术运算
条件判断（if-else）
循环结构（for/while）
数组访问
函数调用和参数传递
递归（阶乘）

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循环结构（`for/while`）

数组访问

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汇编记述四：寄存器相关、调用约定相关

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