Aarch64 在 Linux 上是否有红区，如果有的话 16 或 128 字节？

Question

ABI 中似乎没有提及 Aarch64 的“红色区域”，但是 Microsoft 提到了 Aarch64 的 16 字节红色区域，Apple 在 Writing ARM64 中声称有 128 字节红色区域Apple 平台的代码 和 iOS 讨论。 Google-groups: AArch64 debug build woes 中也同样讨论了 128 字节的红色区域。然而，除了 Microsoft 和 Apple 链接之外，其他链接都只是“讨论”，没有提供任何主要文档的参考。

我在developer.arm.com文档中找不到任何参考。 Linux 上是否有适用于 Aarch64 的有效红区？它是否与 x86_64 类似？它的尺寸是多少？ （这将是有意义的，它将与 x86_64 红色区域一致 - 如果存在的话）是否有一个主要的 ABI 文档可以解决 Aarch64 for Linux 上的红色区域？

如果存在，并且可以保证它不会被中断处理、某些系统调用等覆盖，那么无需调整

sp

，它肯定会很方便地从头开始使用。这基本上就是我想要确定的。

Answer 1

据我所知，Linux AArch64 ABI 不包含红色区域。例如，您可以看到，即使对于简单的代码，gcc 和 clang 也不会使用红色区域，这样做很明显，并且在 x86-64 上使用红色区域。

ARM 当前的官方 AAPCS ABI 发布在 Github 上。他们不提供红色区域。事实上，它专门禁止代码访问 SP 以下的区域：

• T 堆栈的活动区域是由半开区间 [T.SP, T.base) 界定的内存区域。当 T.SP 等于 T.base 时，活动区域为空。

• T 堆栈的非活动区域是由半开区间 [T.limit, T.SP) 表示的内存区域。当 T.SP 等于 T.limit 时，非活动区域为空。

[...]

• 不允许任何线程访问（读或写）S 的非活动区域。

据我所知，Linux 完全遵循 AAPCS ABI。 Linux 内核文档中没有提到任何差异，除了一个允许将标记指针传递给系统调用的功能，这与我们无关。

Microsoft 和 Apple 使用变体 AArch64 ABI，它们大部分遵循 AAPCS，但有一些已记录的差异，并且在每种情况下，它们确实提供某种红色区域。

• 正如您所见（以及在更多官方文档中），Microsoft 的 ABI 提供了 16 字节的红色区域，但它是为调试器保留的，应用程序可能不会使用它。因此，这意味着信号处理代码等不得覆盖该区域。

• 对于 Apple，您链接的页面的存在正是为了描述他们的 ABI 与 AAPCS 的不同之处。事实上，Apple 的 ABI 提供了一个 128 字节的红色区域，应用程序允许使用该区域。

在我看来，AArch64 比 x86-64 更少需要红色区域，因为加载/存储指令中可用的前/后索引寻址模式通常可以让您调整堆栈指针，以实现零额外成本代码大小或周期。如果您的函数需要堆栈上的临时空间，您的第一条存储指令可以预先递减堆栈指针以分配空间，而最后一次访问可以后递增以释放它。 （假设您静态地知道哪个存储是第一个，哪个负载是最后一个，以及需要多少空间 - 但这可能适用于那些将从红色区域中受益的简单函数。）