C++协程在Linux中的汇编实现

协程的汇编实现

1 寄存器

X86-64有16个64位寄存器，分别是：%rax，%rbx，%rcx，%rdx，%esi，%edi，%rbp，%rsp， %r8，%r9，%r10，%r11，%r12，%r13，%r14，%r15。其中：

• %rax 作为函数返回值使用
• %rsp %rbp 栈指针寄存器，指向当前函数栈的栈顶和栈底
• %rdi，%rsi，%rdx，%rcx，%r8，%r9 用作函数参数，依次对应第1-6参数
• %rbx，%rbp，%r12，%r13，%r14，%r15 用作数据存储，遵循被调用者使用规则，简单说就是随便
  用，调用子函数之前要备份它，以防他被修改
• %r10，%r11 用作数据存储，遵循调用者使用规则，简单说就是使用之前要先保存原值
• %rip：用于存放下一条指令地址，CPU会取此寄存器的地址去找到下一条指令并执行。
• 关于寄存器可以参考csapp中的图片：
  

2 函数调用

函数调用是从一个函数栈跳转到相邻的另一个函数栈。由于调用返回后还需恢复原函数栈的状态，因此必须在调用时通过寄存器和栈空间的配合来存储一些数据，方便调用完成后恢复。具有调用关系的两个函数栈空间一定是相邻的，也就是说主调方的函数栈空间与被调方的函数栈空间一点是相邻的。

add.c

int add(int a, int b){
   
    return a+b;
}

int main(){
   
    int a = 1;
    int b = 2;
    int x = add(a,b);
    return 0;
}

add.s

	.file	"add.c"
	.text
	.globl	add
	.type	add, @function
add:
.LFB0:
	.cfi_startproc
	pushq	%rbp 				;将main函数帧的起始位置压栈，记在add函数帧里
	.cfi_def_cfa_offset 16
	.cfi_offset 6, -16
	movq	%rsp, %rbp			;将add函数帧的栈顶位置赋给%rbp，没有像main修改%rsp
	.cfi_def_cfa_register 6
	movl	%edi, -4(%rbp)		;第一个参数放入add函数帧
	movl	%esi, -8(%rbp)		;第二个参数放入add函数帧
	movl	-4(%rbp), %edx
	movl	-8(%rbp), %eax
	addl	%edx, %eax			;结果交给%eax做为返回值
	popq	%rbp				;%rbp恢复为main函数帧的起始位置
	.cfi_def_cfa 7, 8
	ret							;把main函数的返回地址赋值给%rip，下一步CPU会调到该地址的指令执行
	.cfi_endproc
.LFE0:
	.size	add, .-add
	.globl	main
	.type	main, @function
main:
.LFB1:
	.cfi_startproc
	pushq	%rbp				
	.cfi_def_cfa_offset 16
	.cfi_offset 6, -16
	movq	%rsp, %rbp
	.cfi_def_cfa_register 6
	subq	$16, %rsp			;%rsp下移16，为main函数栈预留空间
	movl	$1, -12(%rbp)
	movl	$2, -8(%rbp)
	movl	-8(%rbp), %edx
	movl	-12(%rbp), %eax
	movl	%edx, %esi
	movl	%eax, %edi
	call	add					;调用add函数，此步骤会将main函数的返回地址压入栈，然后将add函数入口地址赋值给%rip，下一步CPU就会执行到add函数
	movl	%eax, -4(%rbp)
	movl	$0, %eax
	leave
	.cfi_def_cfa 7, 8
	ret
	.cfi_endproc
.LFE1:
	.size	main, .-main
	.ident