64位和32位的寄存器和汇编的比较

亦凉 2022-04-24 12:16 597阅读 0赞

# **64位寄存器分配的不同**   ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70][]   **区别有：** #

1.  64位有16个寄存器，32位只有8个。但是32位前8个都有不同的命名，分别是e \_ ，而64位前8个使用了r代替e，也就是r \_。e开头的寄存器命名依然可以直接运用于相应寄存器的低32位。而剩下的寄存器名则是从r8 - r15，其低位分别用d，w,b指定长度。
2.  32位使用栈帧来作为传递的参数的保存位置，而64位使用寄存器，分别用rdi,rsi,rdx,rcx,r8,r9作为第1-6个参数。rax作为返回值
3.  64位没有栈帧的指针，32位用ebp作为栈帧指针，64位取消了这个设定，rbp作为通用寄存器使用
4.  64位支持一些形式的以PC相关的寻址，而32位只有在jmp的时候才会用到这种寻址方式。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

# **64位（新增）汇编指令的不同**    #

mov指令和push pop扩展了movq系列的mov和pushq以及popq用来操作quad word。

注意：movabsq不是32位的扩展，是纯新增的指令。用来将一个64位的字面值直接存到一个64位寄存器中。因为movq只能将32位的值存入，所以新增了这样一条指令。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

顺带提一个小问题，64位的汇编代码在ret之前可能会加一句rep，这里的rep没有实际意义，只是出于amd处理器的原因，避免jmp所到达的地方直接就是ret，这样会使得处理器运行更快一些。

#    **过程（函数）调用的不同** #

1.  参数通过寄存器传递（见前文）
2.  callq 在栈里存放一个8位的返回地址
3.  许多函数不再有栈帧，只有无法将所有本地变量放在寄存器里的才会在栈上分配空间。
4.  函数可以获取到栈至多128字节的空间。这样函数就可以在不更改栈指针的情况下在栈上存储信息（也就是说，可以提前用rsp以下的128字节空间，这段空间被称为red zone，在x86-64里，时刻可用）
5.  不再有栈帧指针。现在栈的位置和栈指针相关。大多数函数在调用的一开始就分配全部所需栈空间，之后保持栈指针不改变。
6.  一些寄存器被设计成为被调用者-存储的寄存器。这些必须在需要改变他们值的时候存储他们并且之后恢复他们。

# **参数传递的不同** #

1.  6个寄存器用来传递参数（见前文）
2.  剩下的寄存器按照之前的方式传递（不过是与rsp相关了，ebp不再作为栈帧指针，并且从rsp开始第7个参数，rsp+8开始第8个，以此类推）
3.  调用时，rsp向下移动8位（存入返回地址），寄存器参数无影响，第7个及之后的参数现在则是从rsp+8开始第7个，rsp+16开始第8个，以此类推

#  #

# **栈帧的不同** #

很多情况下不再需要栈帧，比如在没有调用别的函数，且寄存器足以存储参数，那么就只需要存储返回地址即可。  
需要栈帧的情况：

1.  本地变量太多，寄存器不够
2.  一些本地变量是数组或结构体
3.  函数使用了取地址操作符来计算一个本地变量的地址
4.  函数必须用栈传送一些参数给另外一个函数
5.  函数需要保存一些由被调用者存储的寄存器的状态（以便于恢复）

但是现在的栈帧经常是固定大小的，在函数调用的最开始就被设定，在整个调用期间，栈顶指针保持不变，这样就可以通过对其再加上偏移量来对相应的值进行操作，于是EBP就不再需要作为栈帧指针了。

虽然很多时候我们认为没有“栈帧”，但是每次函数调用都一定有一个返回地址被压栈，我们可以也认为这一个地址就是一个“栈帧”，因为它也保存了调用者的状态。

感谢原作者的分享！  
原文：https://blog.csdn.net/qq\_29343201/article/details/51278798

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220215/ab6c2e24b4894fb986dc05372ef11967.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220215/36fff2055f104f0b806258bdb13733ec.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]: /images/20220215/0b0afe1fa5704f37977754fab2b28757.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9zdHVkeS1saWZlLmJsb2cuY3Nkbi5uZXQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]: /images/20220215/7fb0a7dad8bf44e9b17e629e4d27b0c7.png