# 3.7.3 数据传送
当调用一个过程时，除了要把控制传递给它并在过程返回时再传递回来之外，过程调用还可能包括把数据作为参数传递，而从过程返回还有可能包括返回一个值。x86-64 中，大部分过程间的数据传送是通过寄存器实现的。例如，我们已经看到无数的函数示例，参数在寄存器 %rdi、%rsi 和其他寄存器中传递。当过程 P 调用过程 Q 时，P 的代码必须首先把参数复制到适当的寄存器中。类似地，当 Q 返回到 P 时，P 的代码可以访问寄存器 %rax 中的返回值。在本节中，我们更详细地探讨这些规则。
x86-64 中，可以通过寄存器最多传递 6 个整型（例如整数和指针）参数。寄存器的使用是有特殊顺序的，寄存器使用的名字取决于要传递的数据类型的大小，如图 3-28 所示。会根据参数在参数列表中的顺序为它们分配寄存器。可以通过 64 位寄存器适当的部分访问小于 64 位的参数。例如，如果第一个参数是 32 位的，那么可以用 %edi 来访问它。
| 操作数大小（位） | 参数 1 | 参数 2 | 参数 3 | 参数 4 | 参数 5 | 参数 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 64 | %rdi | %rsi | %rdx | %rcx | %r8 | %r9 |
| 32 | %edi | %esi | %edx | %ecx | %r8d | %r9d |
| 16 | %di | %si | %dx | %cx | %r8w | %r9w |
| 8 | %dil | %sil | %dl | %cl | %r8b | %r9b |
图 3-28 传递函数参数的寄存器。寄存器是按照特殊顺序来使用的，而使用的名字是根据参数的大小来确定的
如果一个函数有大于 6 个整型参数，超出 6 个的部分就要通过栈来传递。假设过程 P 调用过程 Q，有 n 个整型参数，且 n > 6。那么 P 的代码分配的栈帧必须要能容纳 7 到 n 号参数的存储空间，如图 3-25 所示。要把参数 1～6 复制到对应的寄存器，把参数 7～n 放到栈上，而参数 7 位于栈顶。通过栈传递参数时，所有的数据大小都向 8 的倍数对齐。参数到位以后，程序就可以执行 call 指令将控制转移到过程 Q 了。过程 Q 可以通过寄存器访问参数，有必要的话也可以通过栈访问。相应地，如果 Q 也调用了某个有超过 6 个参数的函数，它也需要在自己的栈帧中为超出 6 个部分的参数分配空间，如图 3-25 中标号为“参数构造区”的区域所示。
作为参数传递的示例，考虑图 3-29a 所示的 C 函数 proc。这个函数有 8 个参数，包括字节数不同的整数（8、4、2 和 1）和不同类型的指针，每个都是 8 字节的。
void proc(long a1, long *a1p,
int a2, int *a2p,
short a3, short *a3p,
char a4, char *a4p)
{
*a1p += a1;
*a2p += a2;
*a3p += a3;
*a4p += a4;
}
a) C 代码
void proc(a1, a1p, a2, a2p, a3, a3p, a4, a4p)
Arguments passed as follows:
a1 in %rdi (64 bits)
a1p in %rsi (64 bits)
a2 in %edx (32 bits)
a2p in %rcx (64 bits)
a3 in %r8w (16 bits)
a3p in %r9 (64 bits)
a4 at %rsp+8 ( 8 bits)
a4p at %rsp+16 (64 bits)
1 proc:
2 movq 16(%rsp), %rax Fetch a4p (64 bits)
3 addq %rdi, (%rsi) *a1p += a1 (64 bits)
4 addl %edx, (%rcx) *a2p += a2 (32 bits)
5 addw %r8w, (%r9) *a3p += a3 (16 bits)
6 movl 8(%rsp), %edx Fetch a4 ( 8 bits)
7 addb %dl, (%rax) *a4p += a4 ( 8 bits)
8 ret Return
b) 生成的汇编代码
图 3-29 有多个不同类型参数的函数示例。参数 1～6 通过寄存器传递，而参数 7～8 通过栈传递
图 3-29b 中给出 proc 生成的汇编代码。前面 6 个参数通过寄存器传递，后面 2 个通过栈传递，就像图 3-30 中画出来的那样。可以看到，作为过程调用的一部分，返回地址被压入栈中。因而这两个参数位于相对于栈指针距离为 8 和 16 的位置。在这段代码中，我们可以看到根据操作数的大小，使用了 ADD 指令的不同版本：a1（long）使用 addq，a2（int）使用 addl，a3（short）使用 addw，而 a4（char）使用 addb。请注意第 6 行的 movl 指令从内存读入 4 字节，而后面的 addb 指令只使用其中的低位一字节。
练习题 3.33 C 函数 procprob 有 4 个参数 u、a、v 和 b，每个参数要么是一个有符号数，要么是一个指向有符号数的指针，这里的数大小不同。该函数的函数体如下：
*u += a;
*v += b;
return sizeof(a) + sizeof(b);
编译得到如下 x86-64 代码：
1 procprob:
2 movslq %edi, %rdi
3 addq %rdi, (%rdx)
4 addb %sil, (%rcx)
5 movl $6, %eax
6 ret
确定 4 个参数的合法顺序和类型。有两种正确答案。