呼叫約定

在電腦科學中，呼叫約定（calling convention）是一種定義子過程從呼叫處接受參數以及返回結果的方法的約定。不同呼叫約定的區別在於：

• 參數和返回值放置的位置（在暫存器中；在呼叫棧中；兩者混合）
• 參數傳遞的順序（或者單個參數不同部分的順序）
• 呼叫前設置和呼叫後清理的工作，在呼叫者和被呼叫者之間如何分配
• 被呼叫者可以直接使用哪一個暫存器有時也包括在內。（否則的話被當成ABI的細節）
• 哪一個暫存器被當作volatile的或者非volatile的，並且如果是volatile的，不需要被呼叫者恢復

架構舉例

x86 (32-位)

主條目：x86呼叫約定

32-位版本的x86架構使用了很多不同的呼叫約定。由於有着少量的架構暫存器，以及在歷史上聚焦於簡單性和更小代碼大小，很多x86呼叫約定傳遞實際參數於堆疊之上。返回值（或到它的指標）被返回在一個暫存器中。一些約定對前幾個實際參數使用暫存器，這可以增進效能，特別是對於被頻繁呼叫的短小而簡單的葉次常式（英語：leaf routine）（就是不呼叫其他常式的常式）。

例子呼叫：

  push EAX            ; 传递一些寄存器结果
  push dword [EBP+20] ; 传递一些内存变量(FASM/TASM语法)
  push 3              ; 传递一些常量
  call calc           ; 返回的结果将在EAX中

典型的被呼叫者結構如下，其中某些或全部（ret除外）指令在簡單過程中總是可以被最佳化掉的：

calc:
  push EBP            ; 保存旧的帧指针
  mov  EBP,ESP        ; 得到新的帧指针
  sub  ESP,localsize  ; 为局部变量预留空间
  .
  .                   ; 进行计算，留下结果于EAX
  .
  mov  ESP,EBP        ; 释放局部变量的空间
  pop  EBP            ; 复原旧的帧指针
  ret  paramsize      ; 释放参数空间并返回

一些約定留下分配的參數空間，使用平常的ret而非ret imm16。在這種情況下，呼叫者可以於此例子中add esp,12，或者用其他方式處置對ESP的變更。

x86-64

主條目：x86呼叫約定 § x86-64呼叫約定

64-位版本的x86架構，叫做x86-64、x64、AMD64或Intel 64，有兩個公用的呼叫序列^[1]。一個呼叫序列是Microsoft定義的x64呼叫約定，用於Windows；另一個呼叫序列規定於System V AMD64 ABI，用於類Unix系統，並在改動後用於OpenVMS。由於x86-64比32-位x86有更多的通用暫存器，兩個約定都傳遞一些實際參數於暫存器之中。

ARM (A32)

標準32-位ARM呼叫約定分配16個通用暫存器為：

• r15：程式計數器（依據指令集規定）。
• r14：連結暫存器（英語：Link register）。BL指令，用在次常式呼叫中，儲存返回地址於此暫存器。
• r13：堆疊暫存器。PUSH和POP指令在「Thumb」執行模態下只使用這個暫存器。
• r12：過程呼叫內部（Intra-Procedure-call）暫存（scratch）暫存器。
• r4 至 r11：局部變量。
• r0 至 r3：傳給次常式的實際參數值和從次常式返回的結果值。

如果返回值的類型對於放入r0至r3太大，或者其大小在編譯時間不能靜態的確定，那麼呼叫者必須在執行時間為這個值分配空間，並傳遞到這個空間的一個指標於r0，

次常式必須保持（preserve）r4至r11和棧指標的內容，這可以通過在函數前言（英語：Function prologue and epilogue）中將其儲存至堆疊，接着使用它們為暫存空間，接着在函數結語（英語：Function prologue and epilogue）中從堆疊復原它們。特別是，呼叫其他次常式的次常式，在呼叫這些其他次常式之前，「必須」將連結暫存器r14中的返回地址儲存到堆疊。但是在返回之時，這樣的次常式不需要將這個值返回到r14，它們只需要將這個值裝載進入程式計數器r15。

ARM呼叫約定強制使用完全降序的堆疊。此外，棧指標必須總是4-位元組對齊，並且在具有公開介面的函數呼叫上必須總是8-位元組對齊^[2]。

呼叫約定導致「典型」的ARM次常式會：

• 在前言中，將r4至r11壓入到堆疊，並將在r14中的返回地址壓入堆疊，這可以通過單一的STM指令完成；
• 複製任何要傳遞的實際參數（在r0至r3中）到局部暫存暫存器（r4至r11）；
• 分配其他局部變量到剩餘的局部暫存器（r4至r11）；
• 進行計算並按需要使用BL呼叫其他次常式，假定r0至r3、r12和r14會被保持；
• 將結果放入r0；
• 在結語中，將r4至r11從堆疊取出，並取出返回地址放入程式計數器r15，這可以通過單一的LDM指令完成。

ARM (A64)

64-位ARM（AArch64）呼叫約定分配31個通用暫存器為^[3]：

• x31 (SP)：棧指標或零暫存器，依賴上下文。
• x30 (LR)：過程連結暫存器（英語：Link register），用於從次常式返回。
• x29 (FP)：框指標。
• x19 至 x28：被呼叫者儲存。
• x18 (PR)：平台暫存器。用於某些作業系統特定的特殊功能，或一個額外的呼叫者儲存暫存器。
• x16 (IP0) 和 x17 (IP1)：過程呼叫內部（Intra-Procedure-call）暫存（scratch）暫存器。
• x9 至 x15：局部變量，呼叫者儲存。
• x8 (XR)：間接返回值地址。
• x0 至 x7：傳遞給次常式的實際參數值和從次常式返回的結果值。

所有以x開始的暫存器都由一個對應的字首着w的32-位暫存器，比如32-位x0叫做w0。

類似的，32個浮點暫存器被分配為^[4]：

• v0 至 v7：傳入的實際參數值和從次常式返回的結果值。
• v8 至 v15：被呼叫者儲存，但只有底部64位元需要被保持。
• v16 至 v31：局部變量，呼叫者儲存。

參見

• X86呼叫約定，在Windows與Linux上的呼叫約定
• 語言繫結
• 外界函數介面（英語：Foreign function interface）
• 名字修飾
• 應用編程介面
• 應用二進制介面
• SWIG