为什么生成的程序集mov edi到堆栈上的变量？

Question

我是装配试图理解以下函数的objdump的新手：

int nothing(int num) {
    return num;
}

这是结果（linux，x86-64，gcc 8）：

push   rbp
mov    rbp,rsp
mov    DWORD PTR [rbp-0x4],edi
mov    eax,DWORD PTR [rbp-0x4]
pop    rbp
ret    

我的问题是：1。edi来自哪里？通过一些介绍文档阅读，我的印象是[rbp-0x4]将包含num。从上面看，显然edi包含了这个论点。但那么[rbp-0x4]扮演什么角色？为什么不只是mov eax, edi？

谢谢！

Answer 1

1. edi来自哪里？

......从上面看，显然edi包含了这个论点。

这是调用约定（适用于Linux和许多其他操作系统）：

这些操作系统的所有编程语言都传递了rdi中的第一个参数。结果（返回的值）在rax中传递。

并且因为你的C编译器将int解释为32位，所以只使用rdi和rax的低32位 - 这是edi和eax。

Windows的编程语言传递rcx中的第一个参数...

但那么[rbp-0x4]扮演什么角色？

使用rbp主要是历史原因。在16位代码中（因为它在20世纪80年代和90年代的PC中使用），使用sp寄存器（对应于rsp）无法在堆栈上寻址数据。允许在堆栈上寻址值的唯一寄存器是bp寄存器（对应于rbp）。

即使在32位或64位代码中，编写使用rsp而不是使用rbp来解决局部变量（在堆栈上）的编译器也更加困难。

编译器在知道C函数中的操作之前，会生成汇编代码的前3条指令。编译器将值放在堆栈上，因为您可以在代码中执行类似address = &num的操作。然而，当num在寄存器中但仅当num位于存储器中时，这是不可能的。

为什么不只是mov eax, edi？

如果告诉编译器优化代码，它将在生成第一个汇编程序指令之前首先检查C函数的内容。它会发现不需要将值放入内存中。

在这种情况下，代码确实如下所示：

mov eax, edi
ret