在
linux_x86_64（即 64 位 Linux 系统上的 x86-64 架构）下，函数调用约定（Calling Convention）定义了函数调用时参数传递、返回值传递、寄存器使用、栈帧的构建等方面的规则。这些约定在不同的操作系统和架构上可能有所不同。在 Linux 上的 x86-64 架构中，遵循的主要是 System V ABI (Application Binary Interface)，这是一种广泛使用的应用二进制接口。
1. 参数传递
在 x86_64 架构下，函数参数的传递遵循以下规则：
- 前 6 个整数参数（包括
int、char、long等）通过 寄存器 传递：RDI：第一个参数RSI：第二个参数RDX：第三个参数RCX：第四个参数R8：第五个参数R9：第六个参数
- 额外的参数（超过 6 个参数）通过 栈 传递。
- 这些参数从栈中读取，栈的增长方向是向下（地址减小）。
2. 浮点参数传递
浮点数参数（如 float、double）通过 SSE 寄存器 传递：
- 前 8 个浮点数参数（
float和double）使用 XMM 寄存器传递，按顺序依次存放：XMM0：第一个浮点数参数XMM1：第二个浮点数参数- …
XMM7：第八个浮点数参数
如果函数的参数超过了这些寄存器的数量，剩余的浮点数参数会通过栈传递。
3. 返回值传递
- 整数返回值：函数返回值通常通过
RAX寄存器返回。RAX会保存返回值。 - 浮点返回值：如果函数返回的是浮点数值（如
float或double），则使用XMM0寄存器来存储返回值。
4. 栈帧和栈的使用
- 在每个函数调用时，调用者 会将其参数（如果超出 6 个整数或 8 个浮点数）压入栈中。
- 被调用者 负责保存其用到的寄存器，尤其是那些它会修改的寄存器（例如，
RBX、R12到R15寄存器是被调用者保存的寄存器）。 - 调用者和被调用者通过约定保持栈平衡，确保栈在函数返回时是正确的。
5. 寄存器的使用约定
- RAX：返回值寄存器。函数的返回值通过此寄存器传递。
- RCX、RDX、R8、R9：用于传递函数参数（前 6 个整数参数中，
RDI到R9使用这 5 个寄存器）。 - R10-R15：这些寄存器是临时寄存器，调用者需要保证它们的值。如果调用函数不需要修改这些寄存器，调用者可以利用这些寄存器。
- RBX、RBP、R12-R15：这些寄存器是被调用者保存的寄存器，如果一个函数要修改这些寄存器，必须在返回之前恢复它们的值。
6. 栈对齐
在 x86_64 架构下，栈必须 按 16 字节对齐。这意味着每次函数调用时，栈指针 (rsp) 必须是 16 的倍数。为此，调用者在调用之前可能需要调整栈指针，确保栈对齐。这个对齐要求对于向内存中传递参数（特别是浮点数参数）非常重要。
7. 调用和返回过程
函数调用：
- 参数传递：首先，将前 6 个参数传递到相应的寄存器中，如果有更多参数，调用者会将它们压入栈中。
- 保存寄存器：调用者保存需要保留的寄存器（如
RBX、R12到R15）和栈帧。 - 跳转到被调用函数：执行函数调用指令（如
call），跳转到被调用函数。 - 栈帧建立：被调用函数建立自己的栈帧，保存必要的寄存器（如
RBX、R12到R15）。 - 执行函数体：函数体开始执行。
函数返回：
- 返回值传递：被调用函数将返回值放入
RAX或XMM0（浮点数）。 - 恢复寄存器：被调用函数恢复调用时保存的寄存器，确保返回时栈平衡。
- 跳转返回：被调用函数执行
ret指令，跳回调用者处。
8. 总结：
在 x86_64 架构下的 Linux 系统中，函数调用约定的关键要点如下：
- 前 6 个整数参数通过 寄存器（
RDI到R9）传递。 - 前 8 个浮点数参数通过 SSE 寄存器（
XMM0到XMM7）传递。 - 如果参数超过了这些数量，剩余的参数通过 栈 传递。
- 返回值：整数通过
RAX返回，浮点数通过XMM0返回。 - 栈对齐：栈必须按 16 字节对齐。
- 寄存器使用：有些寄存器是调用者保存的（如
RBX、R12到R15），而有些是被调用者保存的（如RBP）。