GAS：.cfi_def_cfa_offset的解释

我想要解释一下GCC生成的汇编中的.cfi_def_cfa_offset指令所使用的值。我隐约知道.cfi指令涉及调用框架和堆栈展开，但是我想要更详细地解释为什么，例如，在GCC输出的程序集中使用值16和8来编译下面的C程序在我的64位Ubuntu机器上。

C程序：

#include <stdio.h> int main(int argc, char** argv) { printf("%d", 0); return 0; }

我在源文件test.c上调用了GCC，如下所示： gcc -S -O3 test.c 我知道-O3支持非标准优化，但为了简洁，我想限制生成的程序集的大小。

生成的程序集：

  .file "test.c" .section .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1 .LC0: .string "%d" .text .p2align 4,,15 .globl main .type main, @function main: .LFB22: .cfi_startproc subq $8, %rsp .cfi_def_cfa_offset 16 xorl %edx, %edx movl $.LC0, %esi movl $1, %edi xorl %eax, %eax call __printf_chk xorl %eax, %eax addq $8, %rsp .cfi_def_cfa_offset 8 ret .cfi_endproc .LFE22: .size main, .-main .ident "GCC: (Ubuntu/Linaro 4.5.2-8ubuntu4) 4.5.2" .section .note.GNU-stack,"",@progbits

为什么在生成的程序集中为.cfi_def_cfa_offset指令使用了值16和8？另外，为什么用于本地function的数字22开始和function结束标签？

正如DWARF规范在6.4节中所说：

[…]呼叫帧由堆栈中的地址标识。我们将此地址称为规范帧地址或CFA。通常，CFA被定义为前一帧中的呼叫站点处的堆栈指针的值（其可能不同于其在进入当前帧时的值）。

main()从其他地方调用（在libc C运行时支持代码中），并且在执行call指令时， %rsp将指向堆栈顶部（这是最低地址 – 堆栈向下增长），无论这可能是什么（正是这里没有关系）：

 : : ^ | whatever | <--- %rsp | increasing addresses +----------------+ |

此时%rsp的值是“调用站点上堆栈指针的值”，即规范定义的CFA。

当call指令被执行时，它会将一个64位（8字节）的返回地址压入堆栈：

 : : | whatever | <--- CFA +----------------+ | return address | <--- %rsp == CFA - 8 +----------------+

现在我们在main中运行代码，它执行subq $8, %rsp自己保留另外8个字节的堆栈：

 : : | whatever | <--- CFA +----------------+ | return address | +----------------+ | reserved space | <--- %rsp == CFA - 16 +----------------+

使用.cfi_def_cfa_offset指令在debugging信息中声明堆栈指针的更改，您可以看到CFA现在与当前堆栈指针.cfi_def_cfa_offset 16个字节。

在函数结尾处， addq $8, %rsp .cfi_def_cfa_offset指令再次改变堆栈指针，所以插入另一个.cfi_def_cfa_offset指令来指示CFA现在与堆栈指针仅有8个字节的偏移量。

（标号中的数字“22”只是一个任意值，编译器会根据一些实现细节，如基本块的内部编号，生成唯一的标签名称。

我想要解释一下GCC生成的汇编中的.cfi_def_cfa_offset指令所使用的值。

马修提供了一个很好的解释。以下是GAS手册中第7.10节CFI指令的定义：

.cfi_def_cfa_offset修改计算CFA的规则。注册保持不变，但抵消是新的。请注意，这是将被添加到定义的寄存器来计算CFA地址的绝对偏移量。

和.cfi_adjust_cfa_offset ：

与.cfi_def_cfa_offset相同，但偏移量是从上一个偏移量中添加/减去的相对值。