试图理解printf（）的gcc程序集输出

我试图学习如何理解汇编代码，所以我一直在研究一些愚蠢程序的GCC汇编输出。其中一个是

inti=0，我现在差不多完全理解了其中的代码（最大的困难是理解散落在周围的气体指令）。无论如何，我向前走了一步，添加了
printf（“%d\n”，I）看看我是否能理解，突然代码变得更加混乱

    .file   "helloworld.c"
    .text
    .section    .rodata.str1.1,"aMS",@progbits,1
.LC0:
    .string "%d\n"
    .section    .text.startup,"ax",@progbits
    .p2align 4
    .globl  main
    .type   main, @function
main:
    subq    $8, %rsp
    xorl    %edx, %edx
    leaq    .LC0(%rip), %rsi
    xorl    %eax, %eax
    movl    $1, %edi
    call    __printf_chk@PLT
    xorl    %eax, %eax
    addq    $8, %rsp
    ret
    .size   main, .-main
    .ident  "GCC: (Gentoo 10.2.0-r3 p4) 10.2.0"
    .section    .note.GNU-stack,"",@progbits

我使用
gcc-S-O3-fno异步展开表来编译它，以删除
.cfi
指令，但是
-O2
产生相同的代码，因此
-O3
是多余的。我对汇编的理解非常有限，但在我看来，编译器在这里做了很多不必要的事情。为什么要在rsp中减去8，然后再加上8？为什么它要执行如此多的异或？只有一个变量。
movl$1，%edi
在做什么？我认为可能编译器在尝试优化时做了一些愚蠢的事情，但正如我所说的，它没有在
-O2
之外进行优化，而且它甚至在
-O1
上执行所有这些操作。老实说，我根本不理解未优化的代码，所以我认为这是低效的

我想到的唯一一件事是调用
printf
使用这些寄存器，否则它们就没有用处了。真的是这样吗？如果是的话，如何判断

提前谢谢。目前我正在读一本关于编译器设计的书，我已经阅读了GCC手册的大部分内容（我阅读了关于优化的整个章节），我还阅读了一些介绍x86_64 asm的材料，如果有人能给我介绍一些其他资源的话（除了英特尔x86手册）要了解更多信息，我还希望。
对于您正在使用的编译器，它看起来像printf（…）映射到了uuu printf_chk（1，…）

要理解代码。一旦您知道在%rdi、%rsi、%rdx、%rcx中传递了多达4个参数，您就可以了解大部分情况：

subq    $8, %rsp             ; allocate 8 bytes of stack
xorl    %edx, %edx           ; i = 0 ; put it in the 3rd parameter for __printf_chk
leaq    .LC0(%rip), %rsi     ; 2nd parameter for __printf_chk.  The: "%d\n"
xorl    %eax, %eax           ; 0 variadic fp params
movl    $1, %edi             ; 1st parameter for __printf_chk
call    __printf_chk@PLT     ; call the runtime loader wrapper for __printf_chk
xorl    %eax, %eax           ; return 0 from main
addq    $8, %rsp             ; deallocate 8 bytes of stack.
ret

Nate在评论中指出，中的第3.5.7节解释了%eax=0（无浮点变量参数）。
此程序集似乎与您假定编译的代码不匹配。如果调用
printf（1，“%d\n”）
，这就是我希望看到的，从godbolt判断，这实际上非常接近调用
printf（1，“%d\n”）
@Aplet123时得到的程序集。这是代码：
#include main（）{int I=0；printf（“%d\n”，I）}
有关许多有用的链接，请参阅。我明白了，这可能会引起特别的兴趣！阅读Linux x86调用约定在我的阅读清单上，我想这比我意识到的更重要。Re:uuu printf_chk，编译器直接在
-O0
处调用printf（），但在启用优化时使用
\uuuu printf_chk
。我没有想到其他0可能是返回值，我的main（）函数有一个不合法的返回值，在
main（）{int i=0；}
的情况下，没有返回值，只有一个返回语句。现在它有意义了。感谢您的帮助。对于像
printf
这样的可变函数，需要将
%al
设置为用于传递浮点参数的向量（
%xmm
）寄存器的数量。请参阅此处的3.5.7，因为并没有传递浮点参数，所以
%al
必须为零。编译器将所有的
%eax
（实际上是将所有
%rax
归零）归零，因为为什么不归零（可能是为了避免一些部分寄存器依赖关系）。此外，
子$8，%rsp
实际上并不是分配8个字节的堆栈本身（函数不会将该空间用于任何事情），而是为了确保符合ABI的要求（参见3.2.2）。@NateEldredge，难道不需要8字节堆栈对齐吗？如果需要，再减去8字节对对齐没有任何作用。这个堆栈存储不是由u printf_chk隐式使用的吗（如果它调用了什么，返回地址不是保存在调用方分配的堆栈存储中吗？）不，所需的对齐方式是16字节。在调用
main
之前，堆栈已对齐到16字节，将控制权转移到
main
的
call
指令已压缩8字节，因此我们必须再减去8以返回到调用
\u printf\u chk
的16字节对齐方式。返回地址被压缩到调用指令将插槽堆叠在rsp下面。由
子$8、%rsp
分配的8个字节实际上从未被任何人读或写过。如果您愿意，请逐步浏览代码，您将看到。