pushl％esp是否在存储之前或之后更新ESP？

Posted 2021-03-29

pushl Y86指令将堆栈指针递减4并将寄存器值写入存储器。因此，当执行指令pushl %esp时，处理器应该做什么并不清楚，因为被推送的寄存器正被相同的指令改变。可能发生两种可能的事件：

（1）推动%esp的原始值，或（2）推动%esp的递减值。

鉴于此，我们如何修改这个代码相当于pushl REG来解释和容纳这些歧义（REG可以是％esp以及任何其他寄存器）？：

subl $4,%esp                   Decrement stack pointer
movl REG,(%esp)                Store REG on stack

---

类似地，指令popl %esp可以将%esp设置为从存储器读取的值或增加的堆栈指针。如何更改此代码以适应这些歧义？：

movl (%esp),REG                Read REG from stack
addl $4,%esp                   Increment stack pointer

答案

y86基于x86。 x86 instruction-set reference manual entry for push说（正确）：

PUSH ESP指令按下执行指令之前存在的ESP寄存器的值。

And pop：

在将旧堆栈顶部的数据写入目标之前，POP ESP指令递增堆栈指针（ESP）。

因此在pop %esp案例中，增量会丢失。此序列具有相同的效果，但大多数实际CPU可能会加载到临时内部存储器中，而不是在寻址模式下实际使用更新的ESP值。

add   $4, %esp
movl  -4(%esp), %esp

但pop %esp在没有更新FLAGS的情况下做到了这一点，并且没有在add和mov之间存在中断或信号处理程序的可能性。 （单独的add / mov序列在上下文中不安全，其中当前%esp以下的任何内容都可以被中断处理程序异步覆盖。）

---

据推测，y86与x86完全相同。您可以轻松（并且应该）使用调试器检查您最喜欢的y86模拟器如何处理此角落情况。通过查看记忆（或在其后添加push %esp），pop %eax很容易测试。

一次测试会让人感到困惑，如果弹出的值与旧的堆栈指针相同，则无法区分。可能推动0（或将0存储到(%esp)），然后pop %esp并查看调试器中寄存器的值。 （如果您的代码事后崩溃并不重要，那么您只需使用调试器。）

我没有检查y86是否像x86那样支持push $0或movl $0, (%esp)。我想如果它得到支持（直接记忆），那将是immovl $0, (%esp)。如果没有，那么将寄存器归零并推送它。