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EnzoR
Asked: 2025-04-08 01:40:43 +0800 CST

为什么 RISC-V gcc 会在返回结构的函数中创建无用的指令来保留堆栈空间？

  • 772

此 C 源代码：

typedef struct {
  unsigned long one;
  unsigned long two;
} twin;

twin function( twin t ) {
  return (twin){ 0,0 };
}

生成此程序集：

        .file   "p.c"
        .option nopic
        .attribute arch, "rv64i2p1_m2p0_a2p1_f2p2_d2p2_c2p0_zicsr2p0_zifencei2p0"
        .attribute unaligned_access, 0
        .attribute stack_align, 16
        .text
        .align  1
        .globl  function
        .type   function, @function
function:
        addi    sp,sp,-32  # <<< WHY?
        li      a0,0
        li      a1,0
        addi    sp,sp,32   # <<< WHY?
        jr      ra
        .size   function, .-function
        .ident  "GCC: (g04696df09) 14.2.0"
        .section        .note.GNU-stack,"",@progbits

riscv64-unknown-elf-gcc (g04696df09) 14.2.0当通过或-O3或-O2或-O1甚至运行时-Os。

那么为什么代码要在堆栈上为保存在寄存器中的内容（32 字节）创建空间呢a0？a1

这是一个错误，还是我遗漏了什么？

assembly

1 个回答

  1. Best Answer

    是的，看起来像是一个错过优化的错误，你可以在 GCC 的 bugzilla 上报告。https ://gcc.gnu.org/bugzilla

    即使在 中，它也针对使用 RV32 GCC ( Godbolt )的 Linux 执行相同的操作-fomit-frame-pointer。浪费的堆栈指针指令在 GCC8 ( Godbolt 上最早的版本) 的主干中存在。

    我非常确信没有 ABI 需要它，并且 Clang 不会发出它们。

    # Clang -O2 or -Os for RV64, same for RV32 where unsigned long is only 32 bits
test1:
        or      a2, a1, a0
        xor     a1, a1, a0
        mv      a0, a2
        ret

    其中一个mv是不可避免的，因为我们需要将a0和替换a1为分别依赖于两个原始输入的值。所以我们不能在第一条指令中写入 overwritea0或a1。但它肯定不需要溢出任何内容，而且它是一个叶函数，所以不需要保存返回地址。而且我们没有使用帧指针，所以也不需要保存调用者的 FP。

    重现此问题的关键因素是 struct local；int r = u1^u2;例如，这种情况不会发生。因此，GCC 可能未能优化该结构的堆栈空间，而是将其优化到寄存器中。 ret r = { 0, 0 };仍然重现了此问题。

    • 3

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