ARM GCC 生成的函数序言
ARM GCC generated functions prolog
我提到过 ARM 工具链可以生成不同的函数序言。实际上，我看到了两个函数序言完全不同的 obj 文件（vmlinux）：
第一个案例如下：
push {some registers maybe, fp, lr} (lr ommited in leaf function)
第二种情况如下：
push {some registers maybe, fp, sp, lr, pc} (i can confuse the order)
因此，正如我所见，第二个推额外的 pc 和 sp。此外，我在崩溃实用程序（kdump 项目）中看到了一些评论，其中指出，内核堆栈框架应该具有格式 {..., fp, sp, lr, pc} 更让我困惑的是，因为我发现在某些情况下它不是是的。
1.) 关于在函数 prolog 中额外推送 pc 和 sp 需要一些 gcc 额外标志，我说得对吗？如果是，它们是什么？
2.) 这是做什么用的？基本上，据我所知，我只能使用 FP 和 LR 展开堆栈，为什么我需要这些附加值？
3.) 如果这件事与编译标志无关——我如何强制生成这个扩展函数序言以及目的是什么？
谢谢。
1.) Am i right about that some gcc extra flags are needed for pushing additionally pc and sp in function prolog? If yes what are they?.
有许多 gcc 选项会影响堆栈帧（-march、-mtune 等可能会影响所使用的指令）。在你的例子中，它是 -mapcs-frame。此外，-fomit-frame-pointer 将从叶函数中删除帧。几个静态函数可以合并到一个生成的函数中，进一步减少帧数。 APCS 可能会导致代码稍慢，但堆栈跟踪需要它。
2.) What is this used for? Basically, as i understand i can unwind stack with FP and LR only, why do i need this additional values?
所有不是参数 (r0-r3) 的寄存器都需要保存，因为它们需要在 returning 给调用者时恢复。编译器将在堆栈上分配额外的局部变量，因此 sp 几乎总是在 fp 更改时更改。为什么要存储pc，见下文。
3.) If this things dealth nothing with compilation flags - how can i force generation of this extended function prolog and again what is the purpose?
如您所料，这是编译器标志。
；序言 - 设置
移动 IP, SP ;获取 sp 的副本。
stm sp!, {fp, ip, lr, pc} ;将帧保存在堆栈上。 <sup>见附录</sup>
sub fp, ip, #4 ;设置新的帧指针。
...
;结语 - return
ldm sp, {fp, sp, lr} ;恢复堆栈、帧指针和旧 link。
...;也许更多的东西在这里。
bx lr ; return。
</pre>
典型的保存是 stm sp!, {fp, ip, lr, pc} 和恢复 ldm sp, {fp, sp, lr}。如果您检查 ABI/APCS 文档，这是正确的。请注意，没有“！”尝试修复堆栈。它是从存储的 ip 值显式加载的。
此外，保存的pc未在结语中使用。它只是堆栈中丢弃的数据。那为什么要这样做呢？异常处理程序（中断、信号或 C++ 异常）和其他堆栈跟踪机制想知道谁保存了帧。 ARM总是只有一个函数prologue（一个入口点）。但是，有多个出口。在某些情况下，像 return function(); 这样的 return 实际上可能会在 中变成 b function，这里可能还有更多内容 。这称为尾调用。此外，当在例程中间调用叶函数并发生异常时，它将看到 PC 范围的叶，但叶可能没有调用帧。通过保存pc，call frame可以在leaf发生异常时进行检查，从而知道究竟是谁保存了堆栈。 pc 与析构函数等的表可能会被存储以允许 对象 被释放或弄清楚如何调用信号处理程序。额外的 pc 在跟踪堆栈时非常好，并且由于管道衬里，操作几乎是免费的。
另请参阅：ARM Link and frame register关于编译器如何使用这些寄存器的问题。
我提到过 ARM 工具链可以生成不同的函数序言。实际上，我看到了两个函数序言完全不同的 obj 文件（vmlinux）：
第一个案例如下：
push {some registers maybe, fp, lr} (lr ommited in leaf function)
第二种情况如下：
push {some registers maybe, fp, sp, lr, pc} (i can confuse the order)
因此，正如我所见，第二个推额外的 pc 和 sp。此外，我在崩溃实用程序（kdump 项目）中看到了一些评论，其中指出，内核堆栈框架应该具有格式 {..., fp, sp, lr, pc} 更让我困惑的是，因为我发现在某些情况下它不是是的。
1.) 关于在函数 prolog 中额外推送 pc 和 sp 需要一些 gcc 额外标志，我说得对吗？如果是，它们是什么？
2.) 这是做什么用的？基本上，据我所知，我只能使用 FP 和 LR 展开堆栈，为什么我需要这些附加值？
3.) 如果这件事与编译标志无关——我如何强制生成这个扩展函数序言以及目的是什么？
谢谢。
1.) Am i right about that some gcc extra flags are needed for pushing additionally pc and sp in function prolog? If yes what are they?.
有许多 gcc 选项会影响堆栈帧（-march、-mtune 等可能会影响所使用的指令）。在你的例子中，它是 -mapcs-frame。此外，-fomit-frame-pointer 将从叶函数中删除帧。几个静态函数可以合并到一个生成的函数中，进一步减少帧数。 APCS 可能会导致代码稍慢，但堆栈跟踪需要它。
2.) What is this used for? Basically, as i understand i can unwind stack with FP and LR only, why do i need this additional values?
所有不是参数 (r0-r3) 的寄存器都需要保存，因为它们需要在 returning 给调用者时恢复。编译器将在堆栈上分配额外的局部变量，因此 sp 几乎总是在 fp 更改时更改。为什么要存储pc，见下文。
3.) If this things dealth nothing with compilation flags - how can i force generation of this extended function prolog and again what is the purpose?
如您所料，这是编译器标志。
；序言 - 设置 移动 IP, SP ;获取 sp 的副本。 stm sp!, {fp, ip, lr, pc} ;将帧保存在堆栈上。 <sup>见附录</sup> sub fp, ip, #4 ;设置新的帧指针。 ... ;结语 - return ldm sp, {fp, sp, lr} ;恢复堆栈、帧指针和旧 link。 ...;也许更多的东西在这里。 bx lr ; return。 </pre>典型的保存是
stm sp!, {fp, ip, lr, pc}和恢复ldm sp, {fp, sp, lr}。如果您检查 ABI/APCS 文档，这是正确的。请注意，没有“！”尝试修复堆栈。它是从存储的ip值显式加载的。此外，保存的
pc未在结语中使用。它只是堆栈中丢弃的数据。那为什么要这样做呢？异常处理程序（中断、信号或 C++ 异常）和其他堆栈跟踪机制想知道谁保存了帧。 ARM总是只有一个函数prologue（一个入口点）。但是，有多个出口。在某些情况下，像return function();这样的 return 实际上可能会在 中变成b function，这里可能还有更多内容 。这称为尾调用。此外，当在例程中间调用叶函数并发生异常时，它将看到PC范围的叶，但叶可能没有调用帧。通过保存pc，call frame可以在leaf发生异常时进行检查，从而知道究竟是谁保存了堆栈。pc与析构函数等的表可能会被存储以允许 对象 被释放或弄清楚如何调用信号处理程序。额外的pc在跟踪堆栈时非常好，并且由于管道衬里，操作几乎是免费的。另请参阅：ARM Link and frame register关于编译器如何使用这些寄存器的问题。