即使我们在 gcc 中使用 -mno-red-zone 标志，红色区域仍然存在吗？

Question

我的系统：在 x86_64 上运行的 Ubuntu 22.04.3。 GCC 版本 11.4.0

我读到 System V ABI 强制要求使用红色区域。来自 GCC 手册：

红色区域是 x86-64 ABI 强制规定的，它是超出堆栈指针位置的 128 字节区域，不会被信号或中断处理程序修改，因此可以用于临时数据而无需调整堆栈指针。标志

-mno-red-zone

禁用此红色区域。

我的问题：

1. 如果我在 gcc 中使用

   -mno-red-zone

   标志，红色区域是否仍然存在？

2. 如果红色区域被“禁用”，这是否意味着我不再遵守系统 V ABI？

3. 这会产生什么后果（不符合 System V ABI）？

Answer 1

即使您编译代码不使用它，红色区域仍然存在。

gcc -mno-red-zone

纯粹是一个代码生成选项，类似于

-fno-omit-frame-pointer

，或MIPS GCC的

-fno-delayed-branch

留下仅用NOP填充的延迟槽有用的说明。

gcc -mno-red-zone

只是避免依赖 RSP 下面的空间来保持其值，就像 GCC 在非叶函数中总是做的那样。

使用

-mno-red-zone

编译的代码与使用默认

-mred-zone

编译的代码是 ABI 兼容的。 您可以自由地混合这些选项并将生成的

.o

文件链接到同一个可执行文件/库中，或者链接到不同的库或无论如何。

内核的信号传递代码和其他任何代码仍然会保留 RSP 下面的 128 字节红色区域不变。它不知道也不关心当前正在执行的机器代码不会重新加载该数据（在这种情况下，因为编译器选择不在那里保留任何内容。）没有任何机制可以让可执行文件向内核发出它应该重新加载的信号。不使用替代堆栈传递信号时，不要在当前堆栈指针下方留下 128 字节的间隙。 （因为一次保存少量的堆栈空间并不重要，也不值得使用任何额外的内核代码来使其成为条件。信号处理程序不会嵌套得很深，如果有的话，所以它不会增加大量的总未使用空间。）

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尽管它是一个

-m

选项，但它不必更改 ABI（就像

gcc -m32 -mregparm=3

所做的那样），只是不以利用 ABI 这部分优势的方式进行优化。

但是，内核代码通常不能使用红区（除非它使用 TSS 和 IDT 机制来使用备用堆栈进行中断，即使在内核模式下也是如此，而 Linux 则不然），因此必须使用

-mno-red-zone

进行编译以匹配该 ABI。 可能这就是为什么它是一个

-m

选项：您可以将其视为告诉 GCC，其目标 ABI 不提供红色区域。 x86-64 SysV with 红色区域可以运行为 x86 编译的代码-64 SysV 无红色区域，但反之则不然。

相关：

• 系统 V ABI 的红色区域是如何实现的 - 由内核实现。
• 为什么内核代码不能使用红区
• https://stackoverflow.com/tags/red-zone/info