c - 在 x86-64 处理器上，什么软件可见的处理器状态需要进入 jmp_buf？

Question

如前所述，当调用 setjmp(jmp_buf env) 时，x86-64 处理器上的 jmp_buf 中需要输入哪些软件可见的处理器状态？什么处理器状态没有？

我已经阅读了很多关于 setjmp 和 longjmp 的文章，但找不到我的问题的明确答案。我知道它依赖于实现，但我想知道 x86_64 架构。

来自following implementation似乎在 x86-64 机器上，所有被调用者保存的寄存器(%r12-%r15、%rbp、%rbx)都需要以及堆栈指针、程序计数器和当前环境的所有已保存参数。不过我不太确定，希望有人能为我澄清一下。

Answer 1

For example, which x86-64 registers need to be saved? What about condition flags? For example, I think the floating point registers do not need to be saved because they don't contribute to the state of the program.

那是因为调用约定。 setjmp 是一个可以返回多次的函数调用(第一次实际调用它时，稍后子函数调用 longjmp 时)，但它仍然是一个函数称呼。与任何函数调用一样，编译器假定所有被调用破坏的寄存器都已被破坏，因此 longjmp 不需要恢复它们。

所以是的，它们不是函数调用边界上“程序状态”的一部分，因为编译器生成的 asm 肯定不会在其中保留任何值。

您正在查看 x86-64 System V ABI 的 glibc 实现，其中所有 vector/x87 寄存器都被调用破坏，因此不必保存。

在 Windows x86-64 调用约定中，xmm6-15 是调用保留的(只是低 128 位，不是 y/zmm6-15 的高位部分)，并且必须是 jmp_buf 的一部分。

即此处相关的不是 CPU 架构，而是软件调用约定。

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除了调用保留寄存器之外，一个关键的事情是只有 longjmp 到由父函数保存的 jmp_buf 是合法的，而不是来自任何函数之后的任意函数调用 setjmp 的函数已返回。

如果 setjmp 必须支持它，它就必须保存整个堆栈帧，或者实际上(为了函数能够返回，父级能够返回，等等) ) 整个堆栈一直到顶部。这显然是疯狂的，因此很清楚为什么 longjmp 有只能跳转到父/(伟大的)祖父函数的限制，所以它只需要恢复堆栈指针指向静止- 现有堆栈帧并恢复自 setjmp 以来该函数中可能已被修改的任何局部变量。

(在架构/调用约定的 C/C++ 实现中，使用不同于普通调用堆栈的东西，关于跳转目标函数能够返回的类似论点仍然适用。)