<aside> 💡 스택은 어떻게 생겼을까? 스택 프레임과 스택 allocation 등등 여러 이론적으로 들은건 있지만, 실제로 본 적은 없다.

</aside>

이 글은 arm64의 레지스터와 instruction set에 대해서는 따로 설명하지 않는다. 조만간 이에 대해 정리하는 글을 하나 써 보도록 하겠다.

실험 방법과 환경

필자는 macOS Ventura 13.4.1에서 실험하였으며, Apple clang 14.0.3로 플래그 없이 컴파일하였다. 디버거는 lldb를 사용하였고, disassembly는 otool -tv 명령어로 하였다.

return

우선 간단한 코드 하나를 준비해 보았다.

int main(void) {
		return 0;
}

효과적으로 아무것도 하지 않는 C 코드이다.

_main:
0000000100003fb0	mov	w0, #0x0
0000000100003fb4	ret

w0 레지스터에 리턴값인 0x0을 넣고, 바로 리턴한다.

arm64 c abi를 확인해 보면 w0/x0 레지스터가 정수 리턴값을 들고 있는다. 즉 return 0;가 mov w0, #0x0과 같다는 의미이다.

ret 는 기본적으로 x30 lr (link register)레지스터에 있는 주소로 돌아가게 한다. x30 레지스터에는 무엇이 있을까? lldb로 확인해 보자.

바로 dyld 프로세스이다. dynamic linker로, 우리의 프로그램을 실행시켜준 OS 코드이다.

stack allocation, deallocation

int main(void) {
    int i = 0;
		return 0;
}

_main:
0000000100003fa4	sub	sp, sp, #0x10
0000000100003fa8	mov	w0, #0x0
0000000100003fac	str	wzr, [sp, #0xc]
0000000100003fb0	add	sp, sp, #0x10
0000000100003fb4	ret

sp 는 stack pointer 레지스터이다. 첫 줄을 보면 sp를 0x10만큼 감소시키는걸 볼 수 있다. 바로 이 행동이 스택을 allocate하는 것이다. 0x10, 즉 16바이트의 스택을 allocate했다.

두 번째 줄은 w0 레지스터에 0x0 값을 넣었다. 위에서 본 리턴 값 준비이다.