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[资料] 常见函数调用约定(x86、x64、arm、arm64)

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    [LV.9]以坛为家II

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    发表于 2018-3-6 18:30:16 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    X86 函数调用约定

    X86 有三种常用调用约定,cdecl(C规范)/stdcall(WinAPI默认)/fastcall 函数调用约定。


    cdecl 函数调用约定

    参数从右往左依次入栈,调用者实现栈平衡,返回值存放在 EAX 中。

    20:       int cdecl_sum = cdecl_add(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
    00401138   push        7
    0040113A   push        6
    0040113C   push        5
    0040113E   push        4
    00401140   push        3
    00401142   push        2
    00401144   push        1
    00401146   call        @ILT+5(_cdecl_add) (0040100a)
    0040114B   add         esp,1Ch  # 栈平衡
    0040114E   mov         dword ptr [ebp-4],eax    # 返回值

    3:    int __cdecl cdecl_add(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g)
    4:    {
    00401030   push        ebp
    00401031   mov         ebp,esp
    00401033   sub         esp,44h
    00401036   push        ebx
    00401037   push        esi
    00401038   push        edi
    00401039   lea         edi,[ebp-44h]
    0040103C   mov         ecx,11h
    00401041   mov         eax,0CCCCCCCCh
    00401046   rep stos    dword ptr [edi]
    5:        int sum = a+b+c+d+e+f+g;
    00401048   mov         eax,dword ptr [ebp+8]
    0040104B   add         eax,dword ptr [ebp+0Ch]
    0040104E   add         eax,dword ptr [ebp+10h]
    00401051   add         eax,dword ptr [ebp+14h]
    00401054   add         eax,dword ptr [ebp+18h]
    00401057   add         eax,dword ptr [ebp+1Ch]
    0040105A   add         eax,dword ptr [ebp+20h]
    0040105D   mov         dword ptr [ebp-4],eax
    6:        return sum;
    00401060   mov         eax,dword ptr [ebp-4]    # 存放返回值
    7:    }
    00401063   pop         edi
    00401064   pop         esi
    00401065   pop         ebx
    00401066   mov         esp,ebp
    00401068   pop         ebp
    00401069   ret


    stdcall 函数调用约定

    参数从右往左依次入栈,被调用者实现栈平衡,返回值存放在 EAX 中。

    21:       int stdcall_sum = stdcall_add(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
    00401151   push        7
    00401153   push        6
    00401155   push        5
    00401157   push        4
    00401159   push        3
    0040115B   push        2
    0040115D   push        1
    0040115F   call        @ILT+15(_stdcall_add@28) (00401014)
    00401164   mov         dword ptr [ebp-8],eax    # 返回值

    9:    int __stdcall stdcall_add(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g)
    10:   {
    00401080   push        ebp
    00401081   mov         ebp,esp
    00401083   sub         esp,44h
    00401086   push        ebx
    00401087   push        esi
    00401088   push        edi
    00401089   lea         edi,[ebp-44h]
    0040108C   mov         ecx,11h
    00401091   mov         eax,0CCCCCCCCh
    00401096   rep stos    dword ptr [edi]
    11:       int sum = a+b+c+d+e+f+g;
    00401098   mov         eax,dword ptr [ebp+8]
    0040109B   add         eax,dword ptr [ebp+0Ch]
    0040109E   add         eax,dword ptr [ebp+10h]
    004010A1   add         eax,dword ptr [ebp+14h]
    004010A4   add         eax,dword ptr [ebp+18h]
    004010A7   add         eax,dword ptr [ebp+1Ch]
    004010AA   add         eax,dword ptr [ebp+20h]
    004010AD   mov         dword ptr [ebp-4],eax
    12:       return sum;
    004010B0   mov         eax,dword ptr [ebp-4]    # 存放返回值
    13:   }
    004010B3   pop         edi
    004010B4   pop         esi
    004010B5   pop         ebx
    004010B6   mov         esp,ebp
    004010B8   pop         ebp
    004010B9   ret         1Ch  # 栈平衡(等价于先 add esp, 1Ch 再 ret)


    X64 函数调用约定
    X64只有一种 fastcall 函数调用约定


    fastcall 函数调用约定

    参数1、参数2、参数3、参数4分别保存在 RCX、RDX、R8D、R9D ,剩下的参数从右往左依次入栈,被调用者实现栈平衡,返回值存放在 RAX 中。

    # 该代码是 msvc 2017 x64 生成的汇编代码
        int fastcall_sum = fastcall_add(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
    00007FF6577A366E  mov         dword ptr [rsp+30h],7
    00007FF6577A3676  mov         dword ptr [rsp+28h],6
    00007FF6577A367E  mov         dword ptr [rsp+20h],5
    00007FF6577A3686  mov         r9d,4
    00007FF6577A368C  mov         r8d,3
    00007FF6577A3692  mov         edx,2
    00007FF6577A3697  mov         ecx,1
    00007FF6577A369C  call        fastcall_add (07FF6577A11C2h)
    00007FF6577A36A1  mov         dword ptr [fastcall_sum],eax  # 返回值

    int __fastcall fastcall_add(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g)
    {
    00007FF6D22D1790  mov         dword ptr [rsp+20h],r9d
    00007FF6D22D1795  mov         dword ptr [rsp+18h],r8d
    00007FF6D22D179A  mov         dword ptr [rsp+10h],edx
    00007FF6D22D179E  mov         dword ptr [rsp+8],ecx
    00007FF6D22D17A2  push        rbp
    00007FF6D22D17A3  push        rdi
    00007FF6D22D17A4  sub         rsp,0E8h
    00007FF6D22D17AB  mov         rbp,rsp
    00007FF6D22D17AE  mov         rdi,rsp
    00007FF6D22D17B1  mov         ecx,3Ah
    00007FF6D22D17B6  mov         eax,0CCCCCCCCh
    00007FF6D22D17BB  rep stos    dword ptr [rdi]
    00007FF6D22D17BD  mov         ecx,dword ptr [rsp+108h]
        int sum = a + b + c + d + e + f + g;
    00007FF6D22D17C4  mov         eax,dword ptr
    00007FF6D22D17CA  mov         ecx,dword ptr [a]
    00007FF6D22D17D0  add         ecx,eax
    00007FF6D22D17D2  mov         eax,ecx
    00007FF6D22D17D4  add         eax,dword ptr [c]
    00007FF6D22D17DA  add         eax,dword ptr [d]
    00007FF6D22D17E0  add         eax,dword ptr [e]
    00007FF6D22D17E6  add         eax,dword ptr [f]
    00007FF6D22D17EC  add         eax,dword ptr [g]
    00007FF6D22D17F2  mov         dword ptr [sum],eax
        return sum;
    00007FF6D22D17F5  mov         eax,dword ptr [sum]       # 存放返回值
    }
    00007FF6D22D17F8  lea         rsp,[rbp+0E8h]
    00007FF6D22D17FF  pop         rdi
    00007FF6D22D1800  pop         rbp
    00007FF6D22D1801  ret                                   # 没做栈平衡


    X64

    参数1、参数2、参数3分别保存在RDX、R8D、R9D中,this指针存放RCX中,剩下的参数从右往左依次入栈,被调用者实现栈平衡,返回值存放在 RAX 中。

    # 该代码是 msvc 2017 x64 生成的汇编代码
        int sum = calc.thiscall_add(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7);
    00007FF602E6190F  mov         dword ptr [rsp+38h],7
    00007FF602E61917  mov         dword ptr [rsp+30h],6
    00007FF602E6191F  mov         dword ptr [rsp+28h],5
    00007FF602E61927  mov         dword ptr [rsp+20h],4
    00007FF602E6192F  mov         r9d,3
    00007FF602E61935  mov         r8d,2
    00007FF602E6193B  mov         edx,1
    00007FF602E61940  lea         rcx,[calc]              # this指针
    00007FF602E61944  call        Calc::thiscall_add (07FF602E610A0h)
    00007FF602E61949  mov         dword ptr [sum],eax    # 返回值

    int Calc::thiscall_add(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g)
    {
    00007FF602E61770  mov         dword ptr [rsp+20h],r9d
    00007FF602E61775  mov         dword ptr [rsp+18h],r8d
    00007FF602E6177A  mov         dword ptr [rsp+10h],edx
    00007FF602E6177E  mov         qword ptr [rsp+8],rcx
    00007FF602E61783  push        rbp
    00007FF602E61784  push        rdi
    00007FF602E61785  sub         rsp,0E8h
    00007FF602E6178C  mov         rbp,rsp
    00007FF602E6178F  mov         rdi,rsp
    00007FF602E61792  mov         ecx,3Ah
    00007FF602E61797  mov         eax,0CCCCCCCCh
    00007FF602E6179C  rep stos    dword ptr [rdi]
    00007FF602E6179E  mov         rcx,qword ptr [rsp+108h]
        int sum = a + b + c + d + e + f + g;
    00007FF602E617A6  mov         eax,dword ptr
    00007FF602E617AC  mov         ecx,dword ptr [a]
    00007FF602E617B2  add         ecx,eax
    00007FF602E617B4  mov         eax,ecx
    00007FF602E617B6  add         eax,dword ptr [c]
    00007FF602E617BC  add         eax,dword ptr [d]
    00007FF602E617C2  add         eax,dword ptr [e]
    00007FF602E617C8  add         eax,dword ptr [f]
    00007FF602E617CE  add         eax,dword ptr [g]
    00007FF602E617D4  mov         dword ptr [sum],eax
        return sum;
    00007FF602E617D7  mov         eax,dword ptr [sum]  # 存放返回值
    }
    00007FF602E617DA  lea         rsp,[rbp+0E8h]
    00007FF602E617E1  pop         rdi
    00007FF602E617E2  pop         rbp
    00007FF602E617E3  ret                                 # 没做栈平衡


    ARM/ARM64 函数调用约定

    ARM和ARM64使用的是ATPCS(ARM-Thumb Procedure Call Standard/ARM-Thumb过程调用标准)的函数调用约定。


    ATPCS 函数调用约定

    ARM

    参数1~参数4 分别保存到 R0~R3 寄存器中 ,剩下的参数从右往左依次入栈,被调用者实现栈平衡,返回值存放在 R0 中。

    ; 该代码是 arm-linux-androideabi-gcc + IDA PRO 生成的反汇编代码
    .text:00008438                 MOV             R3, #5
    .text:0000843C                 STR             R3, [SP]
    .text:00008440                 MOV             R3, #6
    .text:00008444                 STR             R3, [SP,#4]
    .text:00008448                 MOV             R3, #7
    .text:0000844C                 STR             R3, [SP,#8]
    .text:00008450                 MOV             R3, #8
    .text:00008454                 STR             R3, [SP,#12]
    .text:00008458                 MOV             R3, #9
    .text:0000845C                 STR             R3, [SP,#16]
    .text:00008460                 MOV             R3, #10
    .text:00008464                 STR             R3, [SP,#20]
    .text:00008468                 MOV             R0, #1
    .text:0000846C                 MOV             R1, #2
    .text:00008470                 MOV             R2, #3
    .text:00008474                 MOV             R3, #4
    .text:00008478                 BL              add
    .text:0000847C                 STR             R0, [R11,#-8]

    .text:000083C4                 EXPORT add
    .text:000083C4
    .text:000083C4                 STR             R11, [SP,#-4]!
    .text:000083C8                 ADD             R11, SP, #0
    .text:000083CC                 SUB             SP, SP, #0x1C
    .text:000083D0                 STR             R0, [R11,#-16]
    .text:000083D4                 STR             R1, [R11,#-20]
    .text:000083D8                 STR             R2, [R11,#-24]
    .text:000083DC                 STR             R3, [R11,#-28]
    .text:000083E0                 LDR             R2, [R11,#-16]
    .text:000083E4                 LDR             R3, [R11,#-20]
    .text:000083E8                 ADD             R2, R2, R3
    .text:000083EC                 LDR             R3, [R11,#-24]
    .text:000083F0                 ADD             R2, R2, R3
    .text:000083F4                 LDR             R3, [R11,#-28]
    .text:000083F8                 ADD             R2, R2, R3
    .text:000083FC                 LDR             R3, [R11,#4]
    .text:00008400                 ADD             R2, R2, R3
    .text:00008404                 LDR             R3, [R11,#8]
    .text:00008408                 ADD             R2, R2, R3
    .text:0000840C                 LDR             R3, [R11,#12]
    .text:00008410                 ADD             R3, R2, R3
    .text:00008414                 STR             R3, [R11,#-8]
    .text:00008418                 LDR             R3, [R11,#-8]
    .text:0000841C                 MOV             R0, R3
    .text:00008420                 SUB             SP, R11, #0
    .text:00008424                 LDR             R11, [SP],#4
    .text:00008428                 BX              LR


    ARM64

    参数1~参数8 分别保存到 X0~X7 寄存器中 ,剩下的参数从右往左依次入栈,被调用者实现栈平衡,返回值存放在 X0 中。

    ; 该代码是 aarch64-linux-android-gcc + IDA PRO 生成的反汇编代码
    .text:000000000040065C                 MOV             W0, #9
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    .text:00000000004005E8
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