返回位址

當你暫停手邊的工作去問同事一個問題時，你會用手指按住正在讀的那一行，好讓自己能精準地從那裡繼續。返回位址（return address）就是函式呼叫的那根手指。它是呼叫之後緊接著那道指令的記憶體位址：被呼叫的函式一做完，處理器就必須跳回那個位置，讓呼叫者從暫停處精準地接續下去。

當一道呼叫指令執行時，硬體會自動算出返回位址（其實就是呼叫指令的位址再加上一道指令的大小），並把它藏到安全的地方。在 RISC-V 上那個地方是名為 ra 的暫存器，由 jal 指令設定；返回就是跳回 ra 所存的那個位址。問題在於 ra 只有一個。若被呼叫的函式回頭又呼叫別的東西，第二個呼叫會用新的返回位址覆蓋 ra。因此一個會發出巢狀呼叫的函式，必須先把自己的 ra 存到堆疊上，做完事，再在返回前還原 ra。葉子函式（不呼叫任何人的函式）通常可以省去這個保存動作。

返回位址對正確性、效能與資安都很重要。弄錯了，程式就會返回到錯誤的地方然後當掉。它還有陰暗的一面：因為返回位址就放在堆疊上的記憶體裡，一個讓攻擊者得以覆蓋它的漏洞，就能把執行流導向攻擊者選定的程式碼。這正是經典「堆疊破壞」攻擊的核心，也是現代系統加上堆疊金絲雀（stack canary）與影子堆疊（shadow stack）等防禦、來保護這個寶貴值的原因。