ARM 例外狀況處理
Windows on ARM 對非同步硬體產生的例外狀況和同步軟體產生的例外狀況，使用相同的結構化例外狀況處理機制。語言專屬例外狀況處理常式使用語言協助程式函式，以 Windows 結構化例外狀況處理為基礎，進行建置。本文件描述 Windows on ARM 中的例外狀況處理，以及由 MASM 和 Visual C++ 編譯器產生之程式碼所使用的語言協助程式。
ARM 例外狀況處理
Windows on ARM 使用回溯程式碼，來控制structured exception handling (SEH) 期間的堆疊回溯。回溯程式碼是儲存在可執行映像檔 .xdata 區段的位元組序列。它們以抽象方法描述函式序言和結尾程式碼的作業，因此函式序言的影響可以在準備回溯至呼叫者堆疊框架時復原。
ARM EABI (內嵌應用程式二進位介面) 會指定使用回溯程式碼的例外狀況回溯模型，但這對於 Windows 中的 SEH 回溯而言是不夠的，SEH 回溯必須處理處理器在函式序言或結尾中間的非同步情況。Windows 亦會將回溯控制分為函式級別回溯和語言專屬範圍回溯，其在 ARM EABI 中統一。基於上述原因，Windows on ARM 會指定回溯資料和程序的更多詳細資料。
假設
Windows on ARM 的可執行映像檔使用可攜式執行檔 (PE) 格式。如需詳細資訊，請參閱 Microsoft PE 和 COFF 規格。例外狀況處理資訊會儲存在映像檔的 .pdata 和 .xdata 區段。
例外狀況處理機制會對遵循適用於 Windows on ARM 的 ABI 之程式碼，進行下列假設：
當函式主體中發生例外狀況時，序言作業是否復原，以及結尾作業是否以正向方式執行都無關緊要。這兩個作業會產生相同的結果。
序言和結尾通常會彼此鏡像。這可用於減少描述回溯所需的中繼資料的大小。
函式通常相對來說會較小。數個最佳化依賴這一特質，進行高效的資料封裝。
如果在結尾上放置條件，則它會同等地套用至結尾中的每一個指令。
如果堆疊指標 (SP) 儲存在序言的其他暫存器中，則該暫存器必須在函式中自始至終保持不變，如此原始 SP 才可能隨時復原。
除非 SP 儲存在其他暫存器，否則對它的所有操作都必須嚴格發生在序言和結尾中。
若要回溯任何堆疊框架，需要下列作業：
以 4 個位元組的增量，調整 r13 (SP)。
彈出一個或多個整數暫存器。
彈出一個或多個 VFP (虛擬浮點數) 暫存器。
將任意暫存器值複製到 r13 (SP)。
使用較小的後置遞減作業，從堆疊載入 SP。
剖析數個定義良好框架類型中的一個。
.pdata 記錄。
PE 格式映像檔中的 .pdata 記錄是固定長度項目的已排序陣列，這些項目會描述每一個堆疊操作函式。不呼叫其他函式的分葉函式在不操作堆疊時，不需要 .pdata 記錄。(即它們不需要任何區域儲存區，也無需儲存或還原靜態暫存器)。這些函式的記錄可以從 .pdata 區段省略，以節省空間。上述其中一個函式的回溯作業可以將連結暫存器 (LR) 的傳回位址，複製到程式計數器 (PC)，以向上移至呼叫者。
ARM 的每一個 .pdata 記錄長度都是 8 個位元組。記錄的一般格式會將函式開頭的相對虛擬位址 (RVA) 置於第一個 32 位元字組，後接包含可變長度 .xdata 區塊指標，或者描述標準函式回溯序列之封裝字組的第二個字組，如下表所示：
字組位移 |
位元 |
用途 |
|---|---|---|
0 |
0-31 |
Function Start RVA 是函式開頭的 32 位元 RVA。如果函式包含捲動方塊程式碼，則必須設定此位址的低位元。 |
1 |
0-1 |
Flag 是 2 位元欄位，指出如何解釋第二個 .pdata 字組的其餘 30 個位元。如果 Flag 為 0，則其餘的位元會構成 Exception Information RVA (較低的兩個位元隱含為 0)。如果 Flag 非零，則其餘的位元會構成 Packed Unwind Data 結構。 |
1 |
2-31 |
Exception Information RVA 或 Packed Unwind Data。 Exception Information RVA 是可變長度例外狀況資訊結構的位址，儲存於 .xdata 區段。此資料必須是對齊的 4 位元組。 Packed Unwind Data 是從函式 (假設為標準格式) 回溯所需之作業的精簡描述。在此情況下，不需要 .xdata 記錄。 |
封裝的回溯資料
對於如下所述之序言和結尾遵循標準格式的函式而言，可以使用封裝的回溯資料。這樣做即可不需要 .xdata 記錄，並可大幅減少提供回溯資料所需的空間。標準序言和結尾設計用來滿足不需要例外狀況處理常式之簡單函式的一般需求，並以標準順序執行其設定和拆除作業。
下表顯示封裝回溯資料的 .pdata 記錄格式：
字組位移 |
位元 |
用途 |
|---|---|---|
0 |
0-31 |
Function Start RVA 是函式開頭的 32 位元 RVA。如果函式包含捲動方塊程式碼，則必須設定此位址的低位元。 |
1 |
0-1 |
Flag 是具有下列意義的 2 位元欄位：
|
1 |
2-12 |
Function Length 是 11 位元欄位，其提供整個函式長度除以 2 (以位元組為單位)。如果函式大於 4K 位元組，則必須改為使用完整 .xdata 記錄。 |
1 |
13-14 |
Ret 是 2 位元欄位，其指出如何傳回函式：
|
1 |
15 |
H 是 1 位元旗標，指出函式是否透過將整數參數暫存器 (r0-r3) 推入至函式的開頭，強制將暫存器參數寫入堆疊，並在傳回之前，取消配置 16 個位元組的堆疊 (0 = 不將寄存器參數寫入堆疊，1 = 將寄存器參數寫入堆疊)。 |
1 |
16-18 |
Reg 是 3 位元欄位，指出前次儲存靜態暫存器的索引。如果 R 位元為 0，則僅會儲存整數暫存器，且會假設整數暫存器的範圍為 r4-rN，其中 N 等於 4 + Reg。如果 R 位元為 1，則僅會儲存浮點數暫存器，且會假設浮點數暫存器的範圍為 d8-dN，其中 N 等於 8 + Reg。R = 1 和 Reg = 7 的特殊組合代表不會儲存暫存器。 |
1 |
19 |
R 是 1 位元旗標，指出儲存的靜態暫存器是整數暫存器 (0) 還是浮點數暫存器 (1)。如果 R 設為 1 且 Reg 欄位設為 7，則不會推入靜態暫存器。 |
1 |
20 |
L 是 1 位元旗標，指出函式是否儲存/還原 LR，以及 Reg 欄位指出的其他暫存器 (0 = 不儲存/還原，1 = 儲存/還原)。 |
1 |
21 |
C 是 1 位元旗標，指出函式是 (1) 否(0) 包括額外指令，來設定快速堆疊查核行程的框架鏈結。如果設定此位元，則會隱含地將 r11 加入所儲存整數靜態暫存器的清單。(如果使用 C 旗標，請參閱下面的限制)。 |
1 |
22-31 |
Stack Adjust 是 10 位元旗標，指出針對此函式配置的堆疊位元組數除以 4。不過，僅可以對 0x000-0x3F3 之間的值直接進行編碼。配置大於 4044 個位元組堆疊的函式必須使用完整 .xdata 記錄。如果 Stack Adjust 欄位為 0x3F4 或更大，則較低的 4 個位元具有特殊意義：
|
由於上述編碼中可能存在冗餘，所以適用下列限制：
如果 C 旗標設定為 1：
L 旗標也必須設定為 1，因為框架鏈結需要 r11 和 LR。
r11 不得包含在 Reg 所描述的暫存器集中。也就是說，如果推入 r4-r11，則 Reg 應該僅描述 r4-r10，因為 C 旗標隱含 r11。
如果 Ret 欄位設定為 0，則 L 旗標必須設定為 1。
違反這些限制會導致不支援的序列。
基於下面討論的目的，會從 Stack Adjust 衍生兩個虛擬旗標：
PF 或「序言摺疊」指出 Stack Adjust 為 0x3F4 或更大，或者設定位元 2。
EF 或「結尾摺疊」指出 Stack Adjust 為 0x3F4 或更大，或者設定位元 3。
標準函式的序言可能具有多達 5 個指令 (請注意，3a 和 3b 互斥)：
指令 |
下列情況中會假設 Opcode 存在： |
大小 |
Opcode |
回溯程式碼 |
|---|---|---|---|---|
1 |
H==1 |
16 |
push {r0-r3} |
04 |
2 |
C==1 或 L==1 或 R==0 或 PF==1 |
16/32 |
push {registers} |
80-BF/D0-DF/EC-ED |
3a |
C==1 且 (L==0 且 R==1 且 PF==0) |
16 |
mov r11,sp |
C0-CF/FB |
3b |
C==1 且 (L==1 或 R==0 或 PF==1) |
32 |
add r11,sp,#xx |
FC |
4 |
R==1 且 Reg != 7 |
32 |
vpush {d8-dE} |
E0-E7 |
5 |
Stack Adjust != 0 且 PF==0 |
16/32 |
sub sp,sp,#xx |
00-7F/E8-EB |
如果 H 位元設定為 1，則一律存在指令 1。
若要設定框架鏈結，如果設定 C 位元，則指令 3a 或 3b 存在。如果除了 r11 和 LR 之外未推入任何暫存器，則它為 16 位元 mov；否則，其為 32 位元 add。
如果未指定非摺疊調整，則指令 5 為明確堆疊調整。
指令 2 和 4 基於是否需要推入而設定。此表彙總了基於 C、L、R 及 PF 欄位儲存的暫存器。在所有狀況下，N 等於 Reg + 4，E 等於 Reg + 8，而 S 等於 (~Stack Adjust) & 3。
C |
L |
R |
PF |
推入的整數暫存器 |
推入的 VFP 暫存器 |
|---|---|---|---|---|---|
0 |
0 |
0 |
0 |
r4-rN |
無 |
0 |
0 |
0 |
1 |
rS-rN |
無 |
0 |
0 |
1 |
0 |
無 |
d8-dE |
0 |
0 |
1 |
1 |
rS-r3 |
d8-dE |
0 |
1 |
0 |
0 |
r4-rN、LR |
無 |
0 |
1 |
0 |
1 |
rS-rN、LR |
無 |
0 |
1 |
1 |
0 |
LR |
d8-dE |
0 |
1 |
1 |
1 |
rS-r3、LR |
d8-dE |
1 |
0 |
0 |
0 |
r4-rN、r11 |
無 |
1 |
0 |
0 |
1 |
rS-rN、r11 |
無 |
1 |
0 |
1 |
0 |
r11 |
d8-dE |
1 |
0 |
1 |
1 |
rS-r3、r11 |
d8-dE |
1 |
1 |
0 |
0 |
r4-rN、r11、LR |
無 |
1 |
1 |
0 |
1 |
rS-rN、r11、LR |
無 |
1 |
1 |
1 |
0 |
r11、LR |
d8-dE |
1 |
1 |
1 |
1 |
rS-r3、r11、LR |
d8-dE |
標準函式的結尾遵循類似格式，但方向相反且具有其他選項。結尾可能長達 5 個指令，且其格式由序言的格式嚴格指定。
指令 |
下列情況中會假設 Opcode 存在： |
大小 |
Opcode |
|---|---|---|---|
6 |
Stack Adjust != 0 且 EF==0 |
16/32 |
add sp,sp,#xx |
7 |
R==1 且 Reg != 7 |
32 |
vpop {d8-dE} |
8 |
C==1 或 (L==1 且 H==0) 或 R==0 或 EF==1 |
16/32 |
pop {registers} |
9a |
H==1 且 L==0 |
16 |
add sp,sp,#0x10 |
9b |
H==1 且 L==1 |
32 |
ldr pc,[sp],#0x14 |
10a |
Ret==1 |
16 |
bx reg |
10b |
Ret==2 |
32 |
b address |
如果指定非摺疊調整，則指令 6 為明確堆疊調整。由於 PF 與 EF 無關，所以可以存在指令 5 而不存在指令 6，反之亦然。
指令 7 和 8 使用與序言相同的邏輯，來判定是否從堆疊還原暫存器，但具有下列兩個變更：首先，取代 PF 而使用 EF；其次，如果 Ret = 0，則在暫存器清單中 LR 取代為 PC，且結尾會立即結束。
如果設定 H，則存在指令 9a 或 9b。當 L 為 0 時，使用指令 9a，以指出 LR 未在堆疊上。在此情況下，會手動調整堆疊，且 Ret 必須為 1 或 2，以指定明確傳回值。當 L 為 1 時，使用指令 9b，以指出過早結束結尾，同時傳回並調整堆疊。
如果尚未結束結尾，則存在指令 10a 或 10b，以基於 Ret 的值，指出 16 位元或 32 位元分支。
.xdata 記錄
當封裝回溯格式不足以描述函式的回溯時，必須建立可變長度的 .xdata 記錄。此記錄的位址儲存在 .pdata 記錄的第二個字組。.xdata 的格式為具有四個區段的可變長度封裝字組集：
1 或 2 字組標頭描述 .xdata 結構的整體大小，並提供關鍵函式資料。僅在 Epilogue Count 與 Code Words 欄位都設定為 0 時，才會存在第二個字組。下表詳細說明這些欄位：
字組
位元
用途
0
0-17
Function Length 是 18 位元欄位，指出函式的總長度除以 2 (以位元組為單位)。如果函式大於 512 KB，則必須使用多個 .pdata 和 .xdata 記錄，來描述函式。如需詳細資料，請參閱本文件中的＜大型函式＞一節。
0
18-19
Vers 是 2 位元欄位，描述其餘 xdata 的版本。目前僅定義版本 0，保留值 1-3。
0
20
X 是 1 位元欄位，指出是 (1) 否 (0) 存在例外狀況資料。
0
21
E 是 1 位元欄位，指出描述單一結尾的資訊封裝至標頭 (1)，而不是稍後需要其他範圍字組 (0)。
0
22
F 是 1 位元欄位，指出此記錄是描述函式片段 (1) 還是完整函式 (0)。片段隱含無序言，且應忽略所有序言處理。
0
23-27
Epilogue Count 是 5 位元欄位，具有兩種意義，具體取決於 E 位元的狀態：
如果 E 為 0，則此欄位是第 3 節中所述之例外狀況範圍總數的計數。如果函式中存在超過 31 個範圍，則此欄位及 Code Words 欄位必須都設定為 0，以指出需要擴充字組。
如果 E 為 1，則此欄位會指定僅描述結尾之第一個回溯程式碼的索引。
0
28-31
Code Words 是 4 位元欄位，指定包含第 4 節所有回溯程式碼所需的 32 位元字組數目。如果超過 63 個回溯程式碼位元組需要超過 15 個字組，則此欄位及 Epilogue Count 欄位必須都設定為 0，以指出需要擴充字組。
1
0-15
Extended Epilogue Count 是 16 位元欄位，為異常大數目的結尾提供編碼所需的更多空間。包含此欄位的擴充字組僅在第一個標頭字組中的 Epilogue Count 和 Code Words 欄位都設定為 0 時才存在。
1
16-23
Extended Code Words 是 8 位元欄位，為異常大數目的回溯程式碼字組提供編碼所需的更多空間。包含此欄位的擴充字組僅在第一個標頭字組中的 Epilogue Count 和 Code Words 欄位都設定為 0 時才存在。
1
24-31
保留
如果標頭中的 E 位元已設定為 0，則在例外狀況資料之後為結尾範圍的資訊清單，其中一個範圍封裝至一個字組，並以遞增的開始位移順序儲存。每一個範圍包含下列欄位：
位元
用途
0-17
Epilogue Start Offset 是 18 位元欄位，描述結尾相對於函式開頭的位移除以 2 (以位元組為單位)。
18-19
Res 是 2 位元欄位，保留供未來擴充。其值必須為 0。
20-23
Condition 是 4 位元欄位，提供執行結尾的條件。對於無條件的結尾，它應該設定為 0xE，指出「永遠」。(結尾必須完全是有條件的或完全是無條件的，而在 Thumb-2 模式下，結尾以 IT opcode 後的第一個指令開始)。
24-31
Epilogue Start Index 是 8 位元欄位，指出描述此結尾之第一個回溯程式碼的位元組索引。
在結尾範圍清單之後是包含回溯程式碼的位元組陣列，在本文章的＜回溯程式碼＞一節有詳細描述。此陣列在最近完整字組界面的結尾處填補。位元組以 Little-Endian 順序儲存，因此可在 Little-Endian 模式下直接提取。
如果標頭中的 X 欄位為 1，則回溯程式碼位元組後接例外狀況處理常式資訊。這包括一個 Exception Handler RVA，其包含例外狀況處理常式的位址，後面緊接例外狀況處理常式所需的資料量 (可變長度)。
設計 .xdata 記錄是為了可以提取前 8 個位元組，並計算記錄的完整大小，不包括後續可變大小例外狀況資料的長度。此程式碼片段會計算記錄大小：
ULONG ComputeXdataSize(PULONG *Xdata)
{
ULONG EpilogueScopes;
ULONG Size;
ULONG UnwindWords;
if ((Xdata[0] >> 23) != 0) {
Size = 4;
EpilogueScopes = (Xdata[0] >> 23) & 0x1f;
UnwindWords = (Xdata[0] >> 28) & 0x0f;
} else {
Size = 8;
EpilogueScopes = Xdata[1] & 0xffff;
UnwindWords = (Xdata[1] >> 16) & 0xff;
}
if (!(Xdata[0] & (1 << 21))) {
Size += 4 * EpilogueScopes;
}
Size += 4 * UnwindWords;
if (Xdata[0] & (1 << 20)) {
Size += 4;
}
return Size;
}
雖然序言和每一個結尾都具有回溯程式碼的索引，但它們之間會共用表格。它們全部都可以共用相同的回溯程式碼，這很正常。建議編譯器撰寫者針對此情況進行最佳化，因為可以指定的最大索引為 255，這會限制特定函式可能具有的回溯程式碼總數。
回溯程式碼
回溯程式碼陣列是一組指令序列，用於確切描述如何以作業必須復原的順序，來復原序言的影響。回溯程式碼是迷你指令集，編碼為位元組的字串。當執行完成時，向呼叫函式傳回的位址位於 LR 暫存器中，而所有靜態暫存器會還原為呼叫該函式時的值。
如果已保證例外狀況僅在函式主體中發生，而不會在序言或結尾中發生，則只需要一個回溯序列即可。不過，Windows 回溯模型需要能夠從部分執行的序言或結尾回溯。為了符合此需求，已仔細對回溯程式碼進行設計，讓其與序言和結尾中的每一個相關 opcode，具有明確的一對一對應。這有下列幾個含意：
可以透過計算回溯程式碼的數目，來計算序言和結尾的長度。即使使用可變長度 Thumb-2 指令，也可以這樣做，因為 16 位元和 32 位元 opcode 具有不同的對應。
透過計算經過結尾範圍開頭的指令數目，可以跳過相同數目的回溯程式碼，並執行系列的其餘部分，以完成結尾所執行之部分執行的回溯。
透過計算序言結尾之前的指令數目，可以跳過相同數目的回溯程式碼，並執行序列的其餘部分，以僅復原序言中已完成執行的那些部分。
下表顯示從回溯程式碼到 opcode 的對應。最常見的程式碼只有一個位元組，需要兩個、三個甚至四個位元組的程式碼較不常見。每一個程式碼都從最重要的位元組到最不重要的位元組進行儲存。回溯程式碼結構與 ARM EABI 中所述的編碼不同，因為這些回溯程式碼設計用來與序言和結尾中的 opcode 進行一對一對應，以容許回溯部分執行的序言和結尾。
位元組 1 |
位元組 2 |
位元組 3 |
位元組 4 |
Opsize |
說明 |
|---|---|---|---|---|---|
00-7F |
16 |
add sp,sp,#X 其中，X 為 (Code & 0x7F) * 4 |
|||
80-BF |
00-FF |
32 |
pop {r0-r12, lr} 其中，如果是 Code & 0x2000，則會彈出 LR，如果在 Code & 0x1FFF 中設定對應位元，則會彈出 r0-r12 |
||
C0-CF |
16 |
mov sp,rX 其中，X 為 Code & 0x0F |
|||
D0-D7 |
16 |
pop {r4-rX,lr} 其中，X 為 (Code & 0x03) + 4，如果為 Code & 0x04，則會彈出 LR |
|||
D8-DF |
32 |
pop {r4-rX,lr} 其中，X 為 (Code & 0x03) + 8，如果為 Code & 0x04，則會彈出 LR |
|||
E0-E7 |
32 |
vpop {d8-dX} 其中，X 為 (Code & 0x07) + 8 |
|||
E8-EB |
00-FF |
32 |
addw sp,sp,#X 其中，X 為 (Code & 0x03FF) * 4 |
||
EC-ED |
00-FF |
16 |
pop {r0-r7,lr} 其中，如果是 Code & 0x0100，則會彈出 LR，如果在 Code & 0x00FF 中設定對應位元，則會彈出 r0-r7 |
||
EE |
00-0F |
16 |
Microsoft 專有 |
||
EE |
10-FF |
16 |
可用 |
||
EF |
00-0F |
32 |
ldr lr,[sp],#X 其中，X 為 (Code & 0x000F) * 4 |
||
EF |
10-FF |
32 |
可用 |
||
F0-F4 |
- |
可用 |
|||
F5 |
00-FF |
32 |
vpop {dS-dE} 其中，S 為 (Code & 0x00F0) >> 4 而 E 為 Code & 0x000F |
||
F6 |
00-FF |
32 |
vpop {dS-dE} 其中，S 為 ((Code & 0x00F0) >> 4) + 16 而 E 為 (Code & 0x000F) + 16 |
||
F7 |
00-FF |
00-FF |
16 |
add sp,sp,#X 其中，X 為 (Code & 0x00FFFF) * 4 |
|
F8 |
00-FF |
00-FF |
00-FF |
16 |
add sp,sp,#X 其中，X 為 (Code & 0x00FFFFFF) * 4 |
F9 |
00-FF |
00-FF |
32 |
add sp,sp,#X 其中，X 為 (Code & 0x00FFFF) * 4 |
|
FA |
00-FF |
00-FF |
00-FF |
32 |
add sp,sp,#X 其中，X 為 (Code & 0x00FFFFFF) * 4 |
FB |
16 |
nop (16 位元) |
|||
FC |
32 |
nop (32 位元) |
|||
FD |
16 |
end + 16 位元 nop (結尾中) |
|||
FE |
32 |
end + 32 位元 nop (結尾中) |
|||
FF |
- |
end |
這顯示回溯程式碼 Code 中每一個位元組的十六進位值範圍，以及 opcode 大小 Opsize 和對應的原始指令解釋。空儲存格表示較短的回溯程式碼。如果指令具有涵蓋多位元組的大型值，則會最先儲存最重要的位元。Opsize 欄位顯示與每一個 Thumb-2作業相關聯的隱含 opcode 大小。表格中具有不同編碼的明顯重複項目用於區分不同的 opcode 大小。
設計回溯程式碼，以便程式碼的第一個位元組告知程式碼的總大小 (以位元組為單位)，以及指令資料流中對應的 opcode 大小。若要計算序言或結尾的大小，從序列的開頭到結尾查核回溯程式碼，並使用查閱資料表或類似方法，來判定對應 opcode 的長度。
回溯程式碼 0xFD 和 0xFE 等同於一般結束程式碼 0xFF，但在結尾中，會負責處理額外的一個 nop opcode，16 位元或 32 位元。對於序言，程式碼 0xFD、0xFE 及 0xFF 完全相等。這會負責處理一般結尾結束符號 bx lr 或 b <tailcall-target>，其沒有等同的序言指令。這會增加回溯序列可以在序言和結尾之間共用的機會。
在許多情況下，應該可以對序言和所有結尾使用相同的回溯程式碼集。不過，若要處理部分執行序言和結尾的回溯，您可能需要具有順序或行為不同的多個回溯程式碼序列。這就是為什麼每一個結尾對回溯陣列都有自己的索引，以顯示開始執行的位置。
回溯部分序言和結尾
最常見的回溯情況是在遠離序言和所有結尾的函式主體中發生例外狀況。在此情況下，回溯器會執行回溯陣列中從索引 0 開始的程式碼，然後繼續直到偵測到結尾 opcode。
當序言或結尾執行時，如果發生例外狀況，則僅會部分地建構堆疊框架，且回溯器必須確切判定發生了什麼，以便正確進行復原。
例如，假設如下序言和結尾序列：
0000: push {r0-r3} ; 0x04
0002: push {r4-r9, lr} ; 0xdd
0006: mov r7, sp ; 0xc7
...
0140: mov sp, r7 ; 0xc7
0142: pop {r4-r9, lr} ; 0xdd
0146: add sp, sp, #16 ; 0x04
0148: bx lr
在每一個 opcode 旁邊，是用於描述此作業的適當回溯程式碼。序言的回溯程式碼序列是結尾之回溯程式碼的鏡像，不包括最終的指令。這屬於常見情況，也是為什麼序言的回溯程式碼一律假定為以序言執行的反向順序來儲存。以下為我們提供常見的回溯程式碼集：
0xc7, 0xdd, 0x04, 0xfd
0xFD 程式碼是序列結束的特殊程式碼，表示結尾比序言長一個 16 位元的指令。這可更好地共用回溯程式碼。
在本範例中，如果序言和結尾之間的函式主體執行時發生例外狀況，則回溯會從結尾開始，即在結尾程式碼的位移 0 處開始。這對應於範例中的位移 0x140。回溯器會執行完整回溯序列，因為沒有發生任何清除。如果是在結尾程式碼開頭之後的一個指令發生例外狀況，則回溯器可以跳過第一個回溯程式碼而成功回溯。假設 opcode 與回溯程式碼之間具有一對一對應，如果從結尾中的指令 n 開始回溯，則回溯器應該跳過前 n 個回溯程式碼。
對於序言，會以相反的方式執行相似的邏輯。如果從序言中的位移 0 開始回溯，則無需執行任何動作。如果從序言中的一個指令開始回溯，則回溯序列應該從距離結尾一個回溯程式碼處開始，因為序言回溯程式碼以相反的順序儲存。在一般情況下，如果從序言中的指令 n 開始回溯，則回溯應該從距離程式碼清單結尾 n 個回溯程式碼開始執行。
序言和結尾回溯程式碼不總是完全相符的。在該情況下，回溯程式碼陣列可能需要包含數個程式碼序列。若要判定開始處理程式碼的位移，請使用下列邏輯：
如果從函式主體內開始回溯，則從索引 0 開始執行回溯程式碼，然後繼續直到到達結束 opcode。
如果從結尾內開始回溯，請使用結尾範圍提供的結尾專屬開始索引。計算 PC 距離結尾開頭多少個位元組。向前跳過整個回溯程式碼，直到處理所有已執行的指令為止。執行在該位置開始的回溯序列。
如果從序言內開始回溯，請從回溯程式碼的索引 0 開始。計算序列中序言程式碼的長度，然後計算 PC 距離序言結尾多少個位元組。向前跳過整個回溯程式碼，直到處理所有未執行的指令為止。執行在該位置開始的回溯序列。
序言的回溯程式碼必須一律為陣列中的第一個程式碼。在從主體內回溯的一般情況下，也使用這些程式碼來進行回溯。任何結尾專屬程式碼序列應該緊接在序言程式碼序列之後。
函式片段
對於程式碼最佳化，將函式分割成不連續的部分可能更有用。當完成此作業時，每一個函式片段都需要其自己的個別 .pdata (也可能需要 .xdata) 記錄。
假設函式序言在函式的開頭且無法分割，此時函式片段會有四種情況：
只有序言；所有結尾都在其他片段中。
序言和一個或多個結尾；其他結尾在其他片段中。
無序言或結尾；序言及一個或多個結尾在其他片段中。
只有結尾；序言和可能的其他結尾在其他片段中。
在第一種情況中，只有序言是必須描述的。這可在精簡 .pdata 中完成，方法是正常描述序言，並將 Ret 值指定為 3，以指出無結尾。在完整 .xdata 格式中，透過像平常那樣在索引 0 處提供序言回溯程式碼，並指定結尾計數為 0，來完成此作業。
第二種情況就像正常的函式。如果片段中僅有一個結尾，且其在片段結束的位置，則可以使用精簡的 .pdata 記錄。否則，必須使用 .xdata 記錄。請記住，針對結尾開頭指定的位移相對於片段的開頭，而不是函式的原始開頭位置。
第三種和第四種情況分別是第一種和第二種情況的變異，只是它們不包含序言。在這些條件下，會假設在結尾的開頭之前存在程式碼，且其被視為函式主體的一部分，通常透過復原序言的影響，對其進行回溯。因此，上述情況必須以虛擬序言編碼，其會描述如何從主體內部進行回溯，但當判定是否在片段開頭執行部分回溯時，它會被視為 0 長度。或者，透過使用與結尾相同的回溯程式碼，也可能描述此虛擬序言，因為這些程式碼假定執行相等的作業。
在第三種及第四種情況中，透過將精簡 .pdata 記錄的 Flag 欄位設定為 2，或者將 .xdata 標頭中的 F 旗標設定為 1，來指定虛擬序言的存在。任何一種情況，都會忽略對部分序言回溯的檢查，且所有非結尾回溯都會被視為完整的。
大型函式
片段可用於描述大於 512 KB 限制的函式，該限制由 .xdata 標頭中的位元欄位施加。若要描述非常大的函式，只要將其分成小於 512 KB 的片段即可。每一個片段都應該進行調整，以便其不會將結尾分割成多個片段。
只有函式的第一個片段包含序言；所有其他片段都標記為無序言。視結尾的數目而定，每一個片段可能包含零個或多個結尾。請記住，片段中的每一個結尾範圍都會指定其相對於片段開頭，而不是函式開頭的開始位移。
如果片段沒有序言和結尾，則它仍需要自己的 .pdata (也可能需要 .xdata) 記錄，以描述如何從函式的主體內進行回溯。
壓縮包裝
函式片段的較複雜特殊情況是壓縮包裝，該技術用於將暫存器儲存從函式的開頭延後到函式的稍後位置，以針對不需要暫存器儲存的簡單情況進行最佳化。這可描述為外部區域配置堆疊空間，但儲存最少的一組暫存器，而內部區域則儲存並還原其他暫存器。
ShrinkWrappedFunction
push {r4, lr} ; A: save minimal non-volatiles
sub sp, sp, #0x100 ; A: allocate all stack space up front
... ; A:
add r0, sp, #0xE4 ; A: prepare to do the inner save
stm r0, {r5-r11} ; A: save remaining non-volatiles
... ; B:
add r0, sp, #0xE4 ; B: prepare to do the inner restore
ldm r0, {r5-r11} ; B: restore remaining non-volatiles
... ; C:
pop {r4, pc} ; C:
通常，會預期壓縮包裝函式為一般序言中的額外暫存器儲存預先配置空間，然後使用 str 或 stm 而不是 push，來執行暫存器儲存。這可將所有堆疊指標操作保持在函式的原始序言中。
範例壓縮包裝函式必須分成三個區域，在註解中分別標記為 A、B 及 C。第一個 A 區域涵蓋函式的開頭到其他靜態儲存的結尾。必須建構 .pdata 或 .xdata 記錄，以將此片段描述為具有序言而沒有結尾。
中間的 B 區域會取得自己的 .pdata 或 .xdata 記錄，以描述沒有序言和結尾的片段。不過，此區域的回溯程式碼必須仍存在，因為其會被視為函式主體。程式碼必須描述複合序言，該序言代表儲存在區域 A 序言中的原始暫存器，以及進入區域 B 之前儲存的其他暫存器，就像它們由一序列作業產生的一樣。
區域 B 的暫存器儲存無法被視為「內部序言」，因為針對區域 B 描述的複合序言必須描述區域 A 序言和儲存的其他暫存器。如果片段 B 描述為具有序言，則回溯程式碼還會隱含該序言的大小，且無法使用僅儲存其他暫存器的 opcode，以一對一對應的方式，描述複合序言。
其他暫存器儲存必須被視為區域 A 的部分，因為在它們完成之前，複合序言不會準確地描述堆疊的狀態。
最後的 C 區域會取得自己的 .pdata 或 .xdata 記錄，以描述沒有序言但有結尾的片段。
如果進入區域 B 之前完成的堆疊操作可以減少為一個指令，則替代方法也可以運作：
ShrinkWrappedFunction
push {r4, lr} ; A: save minimal non-volatile registers
sub sp, sp, #0xE0 ; A: allocate minimal stack space up front
... ; A:
push {r4-r9} ; A: save remaining non-volatiles
... ; B:
pop {r4-r9} ; B: restore remaining non-volatiles
... ; C:
pop {r4, pc} ; C: restore non-volatile registers
這裡的關鍵是在每一個指令界限上，堆疊完全與區域的回溯程式碼一致。在此範例中，如果內部推入之前發生回溯，則它會被視為區域 A 的一部分，且僅會回溯區域 A 序言。如果在內部推入之後發生回溯，則它會被視為區域 B 的一部分，其沒有序言，但具有回溯程式碼，用於描述區域 A 的內部推入及原始序言。對於內部彈出，保留相同的邏輯。
編碼最佳化
由於回溯程式碼很豐富，且能夠利用資料的精簡和擴充形式，所以有很多機會可以最佳化編碼，以進一步減少空間。如果主動使用這些技術，可以將使用回溯程式碼之描述函式和片段的凈額外負荷變得非常小。
最重要的最佳化是要仔細，不要將用於回溯的序言/結尾界限，與編譯器視角的邏輯序言/結尾介面相混淆。回溯界限可以壓縮，變得更緊密，以提高效率。例如，在堆疊設定執行其他驗證檢查之後，序言可能包含程式碼。但在所有堆疊操作完成之後，不需要對進一步作業進行編碼，超過該作業的任何項目都可以從回溯序言移除。
這一相同規則同樣適用於函式長度。如果存在遵循函式中結尾的資料 (例如，常值集區)，則不應該包含該資料，以做為函式長度的一部分。透過將函式壓縮為僅為函式一部分的程式碼，則結尾正好位於結束位置的機會會大很多，且可以使用精簡的可以使用 .pdata 記錄。
在序言中，如果堆疊指標已儲存至其他暫存器，則通常不需要記錄任何進一步的 opcode。若要回溯函式，要做的第一件事是從已儲存的暫存器復原 SP，以便進一步作業不會對回溯產生任何影響。
單指令結尾無需編碼為範圍或回溯程式碼。如果在該指令執行之前發生回溯，則可以假定回溯來自函式的主體內，只要執行序言回溯程式碼即已足夠。如果在執行單一指令之後發生回溯，則根據定義，它會發生在其他區域。
多指令結尾無需對結尾的第一個指令進行編碼，鑒於與上一點相同的原因：如果在該指令執行之前發生回溯，則完整序言回溯即已足夠。如果在該指令之後發生回溯，則僅需要考慮後續作業即可。
應該主動重複使用回溯程式碼。每一個結尾範圍指定的索引會指向回溯程式碼陣列中的任意開始點。它無需指向前一個序列的開頭；它可以指向中間。這裡所述的最佳方法是產生所需的程式碼序列，然後在序列的已編碼集區中，掃描是否存在確切的位元組相符項，並使用任何完美相符項，做為重複使用的起點。
如果在忽略單一指令結尾之後，沒有其餘的結尾，請考量使用精簡 .pdata 形式；這會更有可能缺少結尾。
範例
在下列範例中，映像檔基礎位於 0x00400000。
範例 1：分葉函式，無區域變數
Prologue:
004535F8: B430 push {r4-r5}
Epilogue:
00453656: BC30 pop {r4-r5}
00453658: 4770 bx lr
.pdata (固定，2 個字組)：
字組 0
- Function Start RVA = 0x000535F8 (= 0x004535F8–0x00400000)
字組 1
Flag = 1，指出標準序言和結尾格式
Function Length = 0x31 (= 0x62/2)
Ret = 1，指出 16 位元分支傳回值
H = 0，指出未將參數寫入堆疊
R=0 而 Reg = 1，指出推入/彈出 r4-r5
L = 0，指出無 LR 儲存/還原
C = 0，指出無框架鏈結
Stack Adjust = 0，指出無堆疊調整
範例 2：具有區域配置的巢狀函式
Prologue:
004533AC: B5F0 push {r4-r7, lr}
004533AE: B083 sub sp, sp, #0xC
Epilogue:
00453412: B003 add sp, sp, #0xC
00453414: BDF0 pop {r4-r7, pc}
.pdata (固定，2 個字組)：
字組 0
- Function Start RVA = 0x000533AC (= 0x004533AC –0x00400000)
字組 1
Flag = 1，指出標準序言和結尾格式
Function Length = 0x35 (= 0x6A/2)
Ret = 0，代表彈出 {pc} 傳回值
H = 0，指出未將參數寫入堆疊
R=0 而 Reg = 3，指出推入/彈出 r4-r7
L = 1，指出儲存/還原 LR
C = 0，指出無框架鏈結
Stack Adjust = 3 (= 0x0C/4)
範例 3：巢狀 Variadic 函式
Prologue:
00453988: B40F push {r0-r3}
0045398A: B570 push {r4-r6, lr}
Epilogue:
004539D4: E8BD 4070 pop {r4-r6}
004539D8: F85D FB14 ldr pc, [sp], #0x14
.pdata (固定，2 個字組)：
字組 0
- Function Start RVA = 0x00053988 (= 0x00453988–0x00400000)
字組 1
Flag = 1，指出標準序言和結尾格式
Function Length = 0x2A (= 0x54/2)
Ret = 0，指出彈出 {pc} 樣式傳回值 (在此情況下為 ldr pc,[sp],#0x14 傳回值)
H = 1，指出已將參數寫入堆疊
R=0 而 Reg = 2，指出推入/彈出 r4-r6
L = 1，指出儲存/還原 LR
C = 0，指出無框架鏈結
Stack Adjust = 0，指出無堆疊調整
範例 4：具有多個結尾的函式
Prologue:
004592F4: E92D 47F0 stmdb sp!, {r4-r10, lr}
004592F8: B086 sub sp, sp, #0x18
Epilogues:
00459316: B006 add sp, sp, #0x18
00459318: E8BD 87F0 ldm sp!, {r4-r10, pc}
...
0045943E: B006 add sp, sp, #0x18
00459440: E8BD 87F0 ldm sp!, {r4-r10, pc}
...
004595D4: B006 add sp, sp, #0x18
004595D6: E8BD 87F0 ldm sp!, {r4-r10, pc}
...
00459606: B006 add sp, sp, #0x18
00459608: E8BD 87F0 ldm sp!, {r4-r10, pc}
...
00459636: F028 FF0F bl KeBugCheckEx ; end of function
.pdata (固定，2 個字組)：
字組 0
- Function Start RVA = 0x000592F4 (= 0x004592F4–0x00400000)
字組 1
Flag = 0，指出存在 .xdata 記錄 (由於具有多個結尾，所以為必要項目)
.xdata address - 0x00400000
.xdata (變數，6 個字組)：
字組 0
Function Length = 0x0001A3 (= 0x000346/2)
Vers = 0，指出 xdata 的第一個版本
X = 0，指出無例外狀況資料
E = 0，指出結尾範圍的清單
F = 0，指出完整函式描述，包括序言
Epilogue Count = 0x04，指出全部 4 個結尾範圍
Code Words = 0x01，指出回溯程式碼的一個 32 位元字組
字組 1-4，描述 4 個位置的 4 個結尾範圍。每一個範圍都具有一組常用的回溯程式碼，與序言共用，位於位移 0x00 處，且無條件，指定條件 0x0E (一律)。
回溯程式碼，在字組 5 處開始：(在序言/結尾之間共用)
回溯程式碼 0 = 0x06：sp += (6 << 2)
回溯程式碼 1 = 0xDE：pop {r4-r10, lr}
回溯程式碼 2 = 0xFF：end
範例 5：具有動態堆疊和內部結尾的函式
Prologue:
00485A20: B40F push {r0-r3}
00485A22: E92D 41F0 stmdb sp!, {r4-r8, lr}
00485A26: 466E mov r6, sp
00485A28: 0934 lsrs r4, r6, #4
00485A2A: 0124 lsls r4, r4, #4
00485A2C: 46A5 mov sp, r4
00485A2E: F2AD 2D90 subw sp, sp, #0x290
Epilogue:
00485BAC: 46B5 mov sp, r6
00485BAE: E8BD 41F0 ldm sp!, {r4-r8, lr}
00485BB2: B004 add sp, sp, #0x10
00485BB4: 4770 bx lr
...
00485E2A: F7FF BE7D b #0x485B28 ; end of function
.pdata (固定，2 個字組)：
字組 0
- Function Start RVA = 0x00085A20 (= 0x00485A20–0x00400000)
字組 1
Flag = 0，指出存在 .xdata 記錄 (由於具有多個結尾，所以為必要項目)
.xdata address - 0x00400000
.xdata (變數，3 個字組)：
字組 0
Function Length = 0x0001A3 (= 0x000346/2)
Vers = 0，指出 xdata 的第一個版本
X = 0，指出無例外狀況資料
E = 0，指出結尾範圍的清單
F = 0，指出完整函式描述，包括序言
Epilogue Count = 0x001，指出全部 1 個結尾範圍
Code Words = 0x01，指出回溯程式碼的一個 32 位元字組
字組 1：位移 0xC6 (= 0x18C/2) 處的結尾範圍，從 0x00 處的回溯程式碼索引開始，且具有條件 0x0E (一律)
回溯程式碼，在字組 2 處開始：(在序言/結尾之間共用)
回溯程式碼 0 = 0xC6：sp = r6
回溯程式碼 1 = 0xDC：pop {r4-r8, lr}
回溯程式碼 2 = 0x04：sp += (4 << 2)
回溯程式碼 3 = 0xFD：end，對於結尾，計數為 16 位元指令
範例 6：具有例外狀況處理常式的函式
Prologue:
00488C1C: 0059 A7ED dc.w 0x0059A7ED
00488C20: 005A 8ED0 dc.w 0x005A8ED0
FunctionStart:
00488C24: B590 push {r4, r7, lr}
00488C26: B085 sub sp, sp, #0x14
00488C28: 466F mov r7, sp
Epilogue:
00488C6C: 46BD mov sp, r7
00488C6E: B005 add sp, sp, #0x14
00488C70: BD90 pop {r4, r7, pc}
.pdata (固定，2 個字組)：
字組 0
- Function Start RVA = 0x00088C24 (= 0x00488C24–0x00400000)
字組 1
Flag = 0，指出存在 .xdata 記錄 (由於具有多個結尾，所以為必要項目)
.xdata address - 0x00400000
.xdata (變數，5 個字組)：
字組 0
Function Length =0x000027 (= 0x00004E/2)
Vers = 0，指出 xdata 的第一個版本
X = 1，指出存在例外狀況資料
E = 1，指出單一結尾
F = 0，指出完整函式描述，包括序言
Epilogue Count = 0x00，指出結尾回溯程式碼在位移 0x00 處開始
Code Words = 0x02，指出回溯程式碼的兩個 32 位元字組
回溯程式碼，在字組 1 處開始：
回溯程式碼 0 = 0xC7：sp = r7
回溯程式碼 1 = 0x05：sp += (5 << 2)
回溯程式碼 2 = 0xED/0x90：pop {r4, r7, lr}
回溯程式碼 4 = 0xFF：end
字組 3 會指定例外狀況處理常式 = 0x0019A7ED (= 0x0059A7ED - 0x00400000)
字組 4 及以上為內嵌例外狀況資料
範例 7：Funclet
Function:
00488C72: B500 push {lr}
00488C74: B081 sub sp, sp, #4
00488C76: 3F20 subs r7, #0x20
00488C78: F117 0308 adds r3, r7, #8
00488C7C: 1D3A adds r2, r7, #4
00488C7E: 1C39 adds r1, r7, #0
00488C80: F7FF FFAC bl target
00488C84: B001 add sp, sp, #4
00488C86: BD00 pop {pc}
.pdata (固定，2 個字組)：
字組 0
- Function Start RVA = 0x00088C72 (= 0x00488C72–0x00400000)
字組 1
Flag = 1，指出標準序言和結尾格式
Function Length = 0x0B (= 0x16/2)
Ret = 0，指出彈出 {pc} 傳回值
H = 0，指出未將參數寫入堆疊
R=0 而 Reg = 7，指出未儲存/還原任何暫存器
L = 1，指出儲存/還原 LR
C = 0，指出無框架鏈結
Stack Adjust = 1，指出 1 × 4 位元組堆疊調整