assembly - 在 Assembly 的过程调用中将寄存器保存在堆栈上

Question

我正在参加有关汇编的入门类(class)，我遇到了以下代码。我不确定堆栈在这里是如何工作的。这是应该被翻译成汇编的 C 代码:(对不起，我忘了提到我们正在使用 MIPS)

int leaf_example (int g, h, i, j) {
     int f;
     f = (g + h) - (i + j);
     return f;
}

在类里面，教授说正确的翻译应该是:(我在评论中添加了我的问题)

leaf_example:
   addi $sp, $sp, -12 # Why do we need to allocate 3 bytes for each register?
   sw $t1, 8($sp) # I don't really understand the meaning of this line and the next two lines
   sw $t0, 4($sp)
   sw $s0, 0($sp)
   add $t0, $a0, $a1
   add $t1, $a2, $a3
   sub $s0, $t0, $t1
   add $v0, $s0, $zero
   lw $s0, 0($sp) # After we sw the registers on the stack, why do we need to load them back?
   lw $t0, 4($sp)
   lw $t1, 8($sp)
   addi $sp, $sp, 12
   jr $ra

我想我对 $s 寄存器和 $t 寄存器的区别有一个模糊的理解:当调用一个函数时， $s 寄存器的内容保持不变，但不能保证 $t 寄存器的内容保持不变。但是这个事实与将寄存器压入堆栈有什么关系呢？非常感谢您的帮助!

Answer 1

没有保证，只有约定。您可以编写一个破坏 $s 寄存器或做其他坏事的函数。惯例是preserve $s0-$s7, $gp, $sp and $fp .如果不这样做，很可能会导致调用链上游的某个功能以某种方式失败(如果已评分，则会扣分)。

因此，如果您要使用 $s 寄存器，则必须以某种方式备份它们，并在返回之前恢复它们。

这就是代码所做的，尽管在我看来称其为“ 正确的翻译”是一种误导。这是一种方式。但它也保留了 $t 寄存器，虽然它不是必须的。它还可以将 $s0 保存在 $t 寄存器中。它甚至可以首先不使用 $0，这更简单。它将结果放在 $s0 中只是为了立即将它移动到 $v0 无论如何，它可以直接把它放在那里然后一切都变得简单:

leaf_example:
   add $t0, $a0, $a1
   add $t1, $a2, $a3
   sub $v0, $t0, $t1
   jr $ra

没有更多的废话。

但也许目标是展示叶函数的一般工作原理。或者您可能必须严格遵守某些特定的转换规则，例如始终专门为局部变量分配一个寄存器，并且始终为 return x 语句生成到 $v0 的移动。