GCC 优化删除了函数序言和结语

Question

取一个空程序

//demo.c

int main(void)
{

}

以默认优化编译程序。

gcc -S  demo.c -o dasm.asm 

我得到的程序集输出为

//Removed labels and directive which are not relevant

main:

pushl   %ebp                  // prologue of main
movl    %esp, %ebp            // prologue of main
popl    %ebp                  // epilogue of main
ret

现在在 -O2 优化下编译程序。

gcc -O2 -S  demo.c -o dasm.asm 

我得到了优化的程序集

main:

rep
ret

在我最初的搜索中，我发现优化标志 -fomit-frame-pointer 负责删除序言和尾声。

我在gcc compiler manual 中找到了有关该标志的更多信息。但是无法理解以下手册中给出的删除序言和尾声的原因。

不要将帧指针保存在寄存器中 需要一个。

有没有其他方法可以说明上述原因？

"rep"指令出现在-02优化是什么原因？

为什么 main 函数不需要栈帧初始化？

如果框架指针的设置不是在主函数中完成的，那么谁来做这项工作？

是操作系统完成的还是硬件的功能？

Answer 1

编译器变得越来越聪明，它知道您不需要将堆栈帧指针存储在寄存器中，因为您放入 main() 函数的任何内容都不会使用堆栈。

至于rep ret：

这是原则。处理器尝试获取接下来的几个 要执行的指令，以便它可以启动进程 解码和执行它们。它甚至通过跳跃和返回来做到这一点 指令，猜测程序下一步将走向何方。

AMD 在这里说的是，如果 ret 指令紧跟在 条件跳转指令，它们的预测器无法确定在哪里 ret 指令正在进行。预取必须停止，直到 ret 实际执行，然后才能开始查找 再次领先。

“rep ret”技巧显然可以解决这个问题，并让 预测器完成它的工作。 “rep”对指令没有影响。

来源：某论坛，google一句找到。

需要注意的一点是，没有序言并不意味着没有堆栈，您仍然可以轻松地 push 和 pop，只是复杂的堆栈操作会很困难。

没有序言/尾声的函数通常被称为naked。黑客非常喜欢使用它们，因为当你跳转到它们时它们不会污染堆栈，我必须承认我知道它们除了优化之外没有其他用途。在 Visual Studio 中，它是通过以下方式完成的：

__declspec(naked)