RV32 调用约定

平台：qemu-riscv32；riscv64-unknown-elf-gcc -march=rv32imac -mabi=ilp32 -O1 -g -fno-inline（一份加 -fomit-frame-pointer，一份加 -fno-omit-frame-pointer）
工具：gdbsp；JSON /gdbsp/rv32-add1-nofp.json（40 步）、/gdbsp/rv32-add1-fp.json（51 步），都从 main 到 exit
本文：对着下一条要执行的指令，看通用寄存器和 $sp 附近每个字
配套代码：code/riscv-call-stack/

1. 对应的 C

int add2(int a, int b, int c, int d, int e, int f, int g, int h, int i, int j) {
    return a + b + c + d + e + f + g + h + i + j;
}

int add1(int a, int b) {
    return add2(a, b, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);
}

int main(int argc, char *argv[]) {
    volatile int local = 0xffff;
    return add1(1, 2);
}

add1 还要再 jal add2，得先把返回地址从 ra 存到栈上。无帧指针时 add2 是叶函数，进来之后直接用寄存器和 lw 做加法。

2. 单步回放

编译	步数	回放
`-fomit-frame-pointer`	40	无帧指针
`-fno-omit-frame-pointer`	51	有帧指针

3. 如何做栈回溯

有帧指针

RV32 的帧指针是 s0（ABI 里也叫 fp）。非叶函数序言会把 ra 和旧的 s0 存进栈，再 addi s0, sp, <帧大小>，让 s0 对准进入本函数时的 sp。有如下规则：

s0 指向进入当前函数前的 sp，[s0-4] = 本函数的 ra，[s0-8] = 上一层 s0。s0 寄存器指在这对的上面。

text

高地址
[s0]      进入本函数时的 sp      ← s0 寄存器指这里
[s0-4]    本函数的 ra
[s0-8]    上一层 s0
…
低地址

这份录制里帧大小是 32，所以 addi s0, sp, 32，ra 在 28(sp)，旧 s0 在 24(sp)。顺着 [s0-8] 走到 0 就是整条链。

无帧指针

只能根据序言里面保存的 ra 做栈回溯。这份录制里是 sw ra, 28(sp)。

栈帧示意图

进了 add2 之后。示意地址从 164 往下每格 4 字节；红色是 main，绿色是 add1，蓝色是 add2（有 s0 时才提栈）。

有帧指针

164main 入口时的 sp；main 的 s0 指向这里160ramain 保存的 ra156s0main 保存的上一层 s01521481440xffffmain 的局部变量 local140136132main 的 sp；add1 的 s0 指向这里128raadd1 保存的 ra124164add1 保存的 s0，接到 main 的 s012011611210810410传给 add2 的第 10 个参数1009传给 add2 的第 9 个参数；add2 的 s0 指向这里96132add2 保存的 s0，接到 add1 的 s0928884add2 的 sp

无帧指针

164main 入口时的 sp160ramain 保存的 ra1561521481440xffffmain 的局部变量 local140136132128raadd1 保存的 ra12412011611210810410传给 add2 的第 10 个参数1009传给 add2 的第 9 个参数，当时的 sp

4. 局部变量如何传递

RV32 ilp32 用 a0～a7 传递整数参数，超出的由调用者写到栈上，每个槽 4 字节。

5. 返回值如何传递

RV32 默认使用 a0 传递函数返回值。

RV32 调用约定 ​

目录 ​

1. 对应的 C ​

2. 单步回放 ​

3. 如何做栈回溯 ​

有帧指针 ​

无帧指针 ​

栈帧示意图 ​

4. 局部变量如何传递 ​

5. 返回值如何传递 ​

RV32 调用约定

目录

1. 对应的 C

2. 单步回放

3. 如何做栈回溯

有帧指针

无帧指针

栈帧示意图

4. 局部变量如何传递

5. 返回值如何传递