本文主要介绍Armv8-A架构的栈操作，涉及AArch64执行状态的关键寄存器、栈操作的ARM64汇编指令和一些编程约定。函数调用必然涉及到 出栈和入栈，理解了ARM64的栈操作，对更深入理解C语言的函数调用大有裨益；也能够协助debug一些诡异的Bug。
AArch64寄存器
通用寄存器
Armv8-A提供了31个64-bit通用寄存器，在所有的异常级别都可以访问。
在AArch64执行状态，每个寄存器(X0-X30)都是64位宽的。每个64-bit通用寄存器(X0-X30) 都有一个32-bit形式(W0-W30)。32-bit的W寄存器是对应64-bit X 寄存器的低32位。 也就是说，W0组成X0的低32位，W1组成X1的低32位。如下图所示：
X0 ~ X30：访问寄存器的全部64位W0 ~ W30：访问寄存器的低32位- 从W寄存器读取会忽略对应X寄存器的高32位，并且保持它们不变
- 向W寄存器写入会讲X寄存器的高32位设置为0；所以写入
0xFFFFFFFF到W0会将X0的值设置为0x00000000FFFFFFFF
特殊寄存器
除了31个通用寄存器X0~X30, Armv8还提供了几个特殊寄存器。
| Name | Size | Description |
|---|---|---|
| WZR | 32 bits | 32-bit Zero register |
| XZR | 64 bits | 64-bit Zero register |
| WSP | 32 bits | 32-bit Current stack pointer |
| SP | 64 bits | 64-bit Current stack pointer |
| PC | 64 bits | Program counter |
特别说明以下寄存器，这些寄存器是完成栈操作的关键寄存器。
SP：Stack Pointer，栈顶寄存器，保存当前栈顶地址；FP(X29)：Frame Pointer，栈基址寄存器，保存当前栈底地址；使用X29寄存器；LR(X30)：Link Register，保存跳转指令 bl 后面的下一条指令的地址；使用X30寄存器；PC：保存将要执行的下一条指令的地址，不允许直接访问；
当在AArch64状态执行时，异常返回状态保存在以下专用寄存器中：
- Exception Link Register(ELR)：异常链接寄存器，保存在异常返回后要执行的指令地址；
- Saved Processor State Register(SPSR)：异常发生时，保存处理器执行状态；
每个异常级别都有各自的专用寄存器，如下表所示：
| Registers | EL0 | EL1 | EL2 | EL3 |
|---|---|---|---|---|
| SP | SP_EL0 | SP_EL1 | SP_EL2 | SP_EL3 |
| ELR | ELR_EL1 | ELR_EL2 | ELR_EL3 | |
| SPSR | SPSR_EL1 | SPSR_EL2 | SPSR_EL3 |
AArch64过程调用标准
ARM规定了过程调用的标准，称作 Procedure Call Standard for the ARM 64-bit Architecture(AArch64)，即AAPCS64。AAPCS64对一些寄存器在过程调用中扮演的角色进行了约定，且看下面的表格。
| Register | Special | Role in the procedure call standard |
|---|---|---|
| SP | Stack Pointer，栈顶指针 | |
| R30 | LR | Link Register，过程调用返回后要执行的指令地址 |
| R29 | FP | Frame Pointer，栈帧指针，即栈底指针 |
| R19…R28 | Callee-saved registers，由被调用者保存 | |
| R18 | Platform Register；否则作为临时寄存器 | |
| R17 | IP1 | |
| R16 | IP0 | |
| R9…R15 | 临时寄存器 | |
| R8 | Indirect result location register，保存非直接返回结果的内存地址 | |
| R0…R7 | Parameter registers，存放过程调用的前8个参数 | |
| R0 | Result register，保存过程的直接返回值 |
注：这里的R泛指寄存器，包括X和W。
X0 ~ X7分别用于存放方法调用的前 8 个参数；如果参数超过 8 个，多余的参数需要通过栈来传递；X0一般用于保存方法的直接返回值；- 如果方法返回一个大的数据结构，则将数据结构的地址保存在
X8;