过程调用对应C语言中的函数，是一系列工作流的抽象过程调用的机器级实现。当函数被嵌套调用时（在函数内部调用另一个函数），计算机底层的过程调用主要有以下三种机制：控制转移。当程序执行到代码段的某个位置时，中断当前序列执行，切换到另一个代码段执行。执行完另一个代码片段后，返回到上一条语句继续执行。本质上，代码执行地址更改并切换数据传输。在调用函数时，一些参数必须传递给函数，而在函数返回时，一些函数计算结果也可能以返回值的形式返回给原函数。本质上就是将数据传入新进程，再传回原进程进行内存管理。进程进行时如何分配内存空间；进程返回后如何销毁存储在内存中的局部变量。栈的访问栈是计算机中一个重要的数据结构，底层进程的调用依赖于这个数据结构。由于这种结构的重要性，处理器本身就支持这种数据结构。栈上有特殊的操作。指令栈是内存中连续的线性空间。栈底在高地址，栈顶在低地址，堆栈从高地址向低地址增长。rsp寄存器存储栈顶元素的地址。栈上有两个基本操作（都是单操作数指令）和pushq指令。操作数可以是立即数或寄存器。运算过程分为三步：取出操作数中的数据；rsp的值减8，栈向低地址方向增长；将src中取出的数据存入更新后的rsppopq指令指向的内存位置，操作数只能是寄存器。操作过程也是三步：根据当前rsp寄存器指向的地址，从地址中取出数据；将取出的数据放入操作数；将rsp寄存器的值加8，完成栈的缩减过程。值得注意的是，在popq的pop操作中，并没有删除数据，而是将数据取出来放到操作数中，相应的位置仍然保存着原来的数据。只是因为栈的边界缩小了，数据虽然还在，但是已经在栈外了。以后入栈的时候会用新的数据覆盖这个数据。要完成push操作，流程调用中的控制传递需要依赖栈的数据结构。有两种主要类型的指令调用和重新调用。过程调用指令的操作数是被调用过程的入口地址，执行两步工作：将返回地址压入堆栈；跳转到操作数指向的位置，继续执行下一条指令。返回地址是紧跟在调用指令之后的指令的地址。跳转过程与跳转指令很相似，就是将指令计数器（即rip寄存器）设置为目标位置对应的地址，即可完成跳转。弹出输入返回地址；结合示例调用指令跳转到返回地址的位置。call指令执行前，rsp寄存器存放0x120，rip存放call指令的地址；当调用指令执行时，它首先被压入堆栈。将rsp寄存器减8，然后放入call指令后的地址（即返回地址），然后将rip寄存器设置为被调用进程的入口地址（400550）。ret进程返回ret指令执行前rip寄存器的值。它是ret指令(400557)的地址。rsp中存放的栈顶地址与刚进入进程时相同，即call指令的返回地址；，作为下一个跳转的地址数据传输，进程调用中的数据传输分为两部分：一是过程调用时的传入参数，二是过程返回时的传出返回值。如何传入参数：在X8664位系统中传递参数时，首选寄存器进行存储。对于过程调用的前六个参数，存放在寄存器中，顺序为rdi、rxi、rdx、rcx、r9、r10；其余参数使用栈传递，最后一个参数最接近栈底，地址最高，最先入栈，第七个参数在栈顶（仅指X86的64位系统，其他系统不同）。x86的32位系统完全使用栈传递参数，不使用寄存器：因为x8632位系统只有8个寄存器，没有足够多的通用寄存器来传递参数，所以完全通过由堆栈。使用栈传递时，需要先访问参数，寄存器不需要访问内存，可以提高性能。返回值只存放在rax的一个寄存器中，这也解释了为什么C语言和C++的返回值只能有一个栈。Localstorageontop：过程中的存储管理如今，大多数编程语言都支持递归，例如c、c++、Java、Pascal、c#。支持递归语言的基本要求是代码可以重入，即一个过程或函数可以在调用不返回之前再次调用。可重入性决定了代码内部的局部变量不能在同一个进程中共享，即进程可能被多次调用，但每个进程都有自己的实例，每个进程的内部状态是不同的。因此，在每次过程调用时，我们需要一个特殊的空间来存储每个过程的状态。状态包括调用过程时的参数、过程内部定义的局部变量、返回地址等。结合栈的数据结构，进程状态有了生命周期的概念。当过程被调用时，过程状态被创建并用于存储状态；当过程返回时，过程状态被破坏。又因为调用过程时调用者在内部调用被调用者，所以被调用者的过程会先于调用者的过程返回。因此，当嵌套调用多个过程时，最后返回的过程应该是第一个被调用的过程。这类似于堆栈的先进后出特性。因此，我们将堆栈与过程调用结合起来。当调用过程时，每个实例的状态都存储在堆栈中；当过程返回时，实例的状态被释放。栈中存储的进程的状态称为帧，与实例结合称为栈帧。函数调用过程和栈帧结合分析，了解栈帧的形成和销毁??。当程序进入yoo函数时，会在栈中分配一个yoo函数的栈帧，rsp寄存器指向栈顶，rbp寄存器指向当前栈帧的底部。虽然在最新版本的X8664位编译器中，rbp寄存器没有这个功能，但是我们还是可以通过设置一些编译选项让它发挥作用。当程序继续调用函数时，栈会继续为调用的函数分配栈帧，rsp和rbp寄存器中存放的地址也会随之变化；当函数返回时，栈帧会被释放，相应的rsp和rbp寄存器也会被释放。栈帧的分配和回收栈帧中存放的数据主要有四类参数。当流程中的参数超过6个时，就会入栈传递。栈上传递的参数属于栈帧局部变量返回地址暂存空间的一部分。它可能不会被使用，但是当分配一个栈帧时，有时栈帧的一部分管理是在机器语言层面管理的，而不是由处理器来实现的。在将高级语言程序编译成指令时，编译器会自动在指令中插入栈帧管理指令。栈帧管理指令主要有两部分：刚进入进程时，如果需要建立一个栈帧，就会有一条栈帧空间申请指令（包括call指令，因为返回地址存放在call中）在进程返回前被插入，如果栈帧建立，会插入栈帧空间释放指令（包括ret指令，因为ret释放返回地址）结合实例理解栈帧的分配和回收前两条指令call-incr是插入栈帧空间的应用指令。rsp-16将rsp寄存器向低地址方向移动16位，这被解释为分配给call-incr的大小为16字节的堆栈帧。然后12513被分配给栈帧。参数应该首先分配给寄存器。12513为什么分配给内存：接下来调用incr函数进行v1变量的寻址操作。如果存放在寄存器中，则不能进行寻址操作。由于寻址操作，v1变量必须分配到内存中。incr函数完成后，会插入一条栈帧空间回收指令。rsp+16完成栈帧回收。从图中可以看出，在call-incr过程中还有8个字节没有被使用，也就是临时空间。值得注意的是，incr进程没有栈帧初始化和回收指令。这是因为incr函数没有嵌套调用其他函数，也不需要使用局部变量，所以不需要使用内存，所以没有分配栈帧。可以看出，编译器并不一定要分配函数的栈帧，而是按需分配。对于叶节点函数，如果不需要使用内存，通常不分配栈帧。关注公众号，让我们携手共进
