__builtin_apply_args() intrisic函数在不同架构上的实现

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#c语言 #stm32

于 2020-12-31 12:56:57 首次发布

本文探讨了GCC的内置函数__builtin_apply_args()在MIPS, ARM, X86-64, RISCV以及Xtensa五种不同架构上的实现。文章详细分析了各架构如何构造栈帧，特别是在X86-64上的特殊性，以及RISCV在寄存器传参方面的优势。Xtensa架构由于其独特的寄存器窗口概念，使得__builtin_apply_args()的实现与众不同。文章总结了各种架构的共性和特性，强调了GCC功能扩展在不同架构间的适用性。" 116433451,10543220,MATLAB生成三维Shepp-Logan头骨模型,"['MATLAB', '图像处理', '医学图像', 'Shepp-Logan', '三维建模']

因为在c中，函数调用的环境是由编译器创建的，语言本身除了提供形式上的调用关系之外，并不提供对函数调用栈的访问，如果想对堆栈进行结构化的解释，需要编译器提供支持，gcc提供了访问堆栈的扩展接口，它们包括__builtin_apply_args(), __builtin_apply()和__builtin_return()几个主要的函数，gcc扩展的这类函数可以帮助我们hack进函数调用的内部，做到单靠C语言本身完不成的工作。下面分析一下MIPS, ARM, X86和RISCV,Xtensa五种架构下，__builtin_apply_args对参数帧的构造和hack参数的方式.

MIPS

从图中可以看到,__builtin_apply_args()构造了两个参数帧结构，所以，可以有两种方式构造栈帧

void hack1(long a, long b, long c, long d, long e, long f)
{
    ......
    unsigned long **v0 = (unsigned long **)__builtin_apply_args();
    para0 = v[1];
    para1 = v[2];
    para2 = v[3];
    para3 = v[4];
    para4 = v[0][4];
    para5 = v[0][5];
    
    ...... 
}
void hack2(long a, long b, long c, long d, long e, long f)
{
    ......

    unsigned long **v0 = (unsigned long **)__builtin_apply_arg