iOS ABI

前言

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上篇文章介绍arm64程序调用规则,这篇介绍iOS平台上的特定规则。

iOS ABI

在iOS平台上,基本是遵循上篇文章上的规则。但是也有几个不同规则。

iOS platform designers

  1. x18寄存器为平台保留,程序不可用。
  2. wchar_t类型是32bit, long类型是64bit。
  3. x29(FP:保存函数栈的基地址)必须总是有意义的。
  4. 空结构体,在函数调用的参数中被忽略。


    empty-Struct

iOS与官方arm64不同点

参数传递

  1. 在arm64标准中,当参数是通过栈传递时(比如参数超过8个),每个参数消耗8个字节的倍数。但是iOS中删除了这个要求。
    例如:
void two_stack_args(char w0, char w1, char w2, char w3, char w4, char w5, char w6, char w7, char s0, char s1) {}

s0在sp处占用1个字节,s1在sp + 1处占用1个字节。然后填充满足内存对齐(sp必须是16的倍数)。

  1. 在arm64标准中,当传递16字节对齐的参数时,从偶数寄存器xN开始。但是iOS中,没有这个要求。例如:
void large_type(int x0, __int128 x1_x2) {} 

在iOS平台,参数x1_x2在x1和x2中传递;arm64标准里,参数应该在x2和x3中传递。

  1. 在arm64标准中,被调用者负责对少于32bits的参数进行0扩展或者标记;在iOS中,调用者负责扩展至32bits。

可变参数

iOS ABI和arm64标准完全不同。

  1. 可变参数中的匿名参数都是通过栈传递的。(每个可变参数分配8字节倍数栈空间,同时注意sp%16=0),固定参数传递方式跟arm64标准一致。
    由于参数传递方式不同,可变参数函数,是不能直接用函数指针赋值,然后当做固定参数函数调用。
    例如:
typedef int __cdecl (*PInvokeFunc) (const char*, int);

int test()
{
    PInvokeFunc fp = (PInvokeFunc)printf;
    fp("Hello World: %d", 10); //不一定打印出Hello World: 10
    return 0;
}

解决办法是:通过IL2CPP生成包装函数。

  1. C语言在函数调用之前,小于int类型的参数,进行提升。注意,栈空间上未填充的bit的值不确定(arm64标准里,寄存器和栈上未填充的bit值,也是不确定的)。
  2. va_list(可变参数函数里,获取可变参数列表的类型)就是char* 。

基本C语言类型

  1. long double是double(32bit)精度,而不是quad(64bit)精度。
  2. char 和 wchar_t 有符号的。

数据类型和内存对齐

Data type Size (in bytes) Natural alignment (in bytes)
BOOL, bool 1 1
char 1 1
short 2 2
int 4 4
long 8 8
long long 8 8
pointer 8 8
size_t 8 8
NSInteger 8 8
CFIndex 8 8
fpos_t 8 8
off_t 8 8

引用

  1. http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0055b/IHI0055B_aapcs64.pdf
  2. https://blog.csdn.net/adaptiver/article/details/80492292
  3. https://developer.apple.com/library/archive/documentation/Xcode/Conceptual/iPhoneOSABIReference/Articles/ARM64FunctionCallingConventions.html
  4. https://stackoverflow.com/questions/35536515/variable-argument-function-bad-access-with-va-arg-at-ios-arm64

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