C 到 Cross Compiler 的 Assembly MIPS(需要解释 $sp, $fp)

Question

编译此 C 代码后:

int main(void)
{
   unsigned int i = 5;
   switch(i)
   {
      case 1: i = i + 3; break;
      case 5: i = i<<3; break;
      case 10: i = i>>2;
   }
}

我有这个汇编 MIPS:

.file   1 "SwitchCase.c"
    .text
    .align  2
    .globl  main
    .ent    main
main:
    .frame  $fp,16,$31      # vars= 8, regs= 1/0, args= 0, gp= 0
    .mask   0x40000000,-8
    .fmask  0x00000000,0
    addiu   $sp,$sp,-16
    sw  $fp,8($sp)
    move    $fp,$sp
    li  $2,5            # 0x5
    sw  $2,0($fp)
    lw  $2,0($fp)
    sw  $2,4($fp)
    li  $2,5            # 0x5
    lw  $3,4($fp)
    beq $3,$2,$L4
    lw  $3,4($fp)
    sltu    $2,$3,6
    beq $2,$0,$L6
    li  $2,1            # 0x1
    lw  $3,4($fp)
    beq $3,$2,$L3
    j   $L2
$L6:
    li  $2,10           # 0xa
    lw  $3,4($fp)
    beq $3,$2,$L5
    j   $L2
$L3:
    lw  $2,0($fp)
    addiu   $2,$2,3
    sw  $2,0($fp)
    j   $L2
$L4:
    lw  $2,0($fp)
    sll $2,$2,3
    sw  $2,0($fp)
    j   $L2
$L5:
    lw  $2,0($fp)
    srl $2,$2,2
    sw  $2,0($fp)
$L2:
    move    $sp,$fp
    lw  $fp,8($sp)
    addiu   $sp,$sp,16
    j   $31
    .end    main

我不太了解这个汇编 MIPS，尤其是带有 $sp, $fp 寄存器的指令(这些寄存器用于此代码的目的)，有人可以帮我解释一下这个汇编吗？

Answer 1

从评论中判断实际问题:“我认为只要有子程序我们就必须使用 $sp、$fp，但我在这里不使用任何子程序(过程)，为什么这段代码有 $sp, $fp 寄存器吗？"

一方面，main 仍然需要一个自己的栈帧来保存局部变量(和临时的、未命名的值)，所以这就是为什么它需要一个有效的帧指针( $fp).

如果你想知道为什么它会保存之前的帧指针，那是因为即使 main 也会被其他函数调用(在某些 CRT 库中通常称为 _start)，需要保留其框架。

main 是否依次调用其他子例程是无关紧要的，因为这并不能使它摆脱对堆栈框架的需求，如上所述。

此外，作为平台 ABI 的一部分，通常指定所有功能都应设置适当的框架，无论它们是否实际需要它们。这是因为堆栈上适当的帧链通常对调试器和其他分析工具很有用，但事后发现在需要时缺少它们​​通常会很痛苦(例如对崩溃程序进行事后调试) .但是，如果您确实想要这样做，您可以通过使用一些特定于编译器的标志(例如 -fomit-frame-pointer)告诉大多数编译器忽略它们，这违反了 ABI。