在我的 MIPS 程序中，地址并不总是增加 4

Question

下面的 MIPS 代码应该编写一个函数 swapbigsmall，它使用嵌套函数 findloc 来查找该数组中最大和最小数字的位置，并交换它们。但是当我运行该程序时，findloc 错误地增加了地址，导致 v0 可能等于不是 4 的倍数的数字，从而产生错误地址异常。如何确保地址始终增加 4？

A: .word 90, 2, 93, 66, 8, 120, 121, 11, 33, 9

   .text
   .globl main

main: la $a0, A
      li $a1, 10

      jal swapbigsmall

done: li $v0, 10
      syscall

swapbigsmall:

      #Creates 3 spaces in stack,
      #then stores registers
      addi $sp, $sp, -12
      sw $ra, 8($sp)
      sw $ra, 4($sp)
      sw $ra, 0($sp)

      jal findloc  #Find smallest
      #Stores first result in s1
      #This is where exception occurs

      lw $s1, 0($v0)

      #Finds and stores largest
      li $a2, 1
      jal findloc
      lw $s2, 0($v0)
      
      #Swap code
      lw $t3, 0($s1)
      lw $t4, 0($s2)
      sw $t3, 0($s2)
      sw $t4, 0($s1)

      #Function conclusion
      lw $ra, 8($sp)
      lw $s2, 4($sp)
      lw $s1, 0($sp)
      add $sp, $sp, 12
      jr $ra

findloc:
      li $t0, 0

      #t9 = A[0]
      lw $t9, 0($a0)

      blt $a2, 1, LOOPSM

      #t1 = A[i]
      LOOPL: sll $t1, $t0, 2
      add $t1, $t1, $a0
      lw $t1, 0($t1)
      sgt $t2, $t9, $t1
      bne $t2, $0, LOOP_NEXTL

      addi $t9, $t1, 0
      sll $v0, $t0, 2
      LOOP_NEXTL: addi $t0, $t0, 1
      bne $t0, $a1, LOOPL

      j Exit

      LOOPSM: sll $t1, $t0, 2
      add $t1, $t1, $a0
      lw $t1, 0($t1)
      slt $t2, $t9, $t1
      bne $t2, $0, LOOP_NEXTSM

      addi $t9, $t1, 0
      sll $v0, $t0, 2
      LOOP_NEXTSM: addi $t0, $t0, 1
      bne $t0, $a1, LOOPL

      EXIT:

      jr $ra

Answer 1

当您在汇编语言中遇到错误时，您不应该假设您知道重点在哪里或出了什么问题，因为任何小打字错误都可能对执行产生戏剧性或意外的影响。

所以，这是您学习调试的机会。

模拟器具有单步功能，您应该使用它来验证每条指令是否执行其应执行的操作：您期望它执行的操作。

如果任何一条指令错误，程序将无法运行，也不会挂起。

• 大多数指令都会影响寄存器，因此请验证您期望的正确效果。
• 其他指令会影响控制流（指令流的排序），因此请验证这些指令。
• 而且，其他指令仍然存储到内存中，因此请验证每个存储是否在正确的位置存储了正确的内容。

您需要特别小心系统调用和 jal 调用。如果被调用函数（被调用者）扰乱了调用者的期望，那么当被调用者返回到调用者时，调用者将无法工作。

当您拨打电话时，请验证每个参数。 当调用返回时，验证堆栈指针是否已返回到其原始位置，并且所有寄存器都具有预期值。寄存器在调用者和被调用者之间共享，因此从抽象意义上讲，在单步执行函数调用时需要验证更多内容。 （不过，要明确的是，被调用者中破坏调用者期望的错误可以在被调用者中找到；但有时，只需跳过调用就可以让您快速了解正在破坏的内容。）

就像 C 或其他语言一样调试时，我们可以单步调试“向前”，也可以使用“除法”“向后”调试。征服以找到代码中出现问题的点。

我更喜欢转发新代码，因为错误的影响不会复合。所有新代码都应该至少向前运行一次。

然而，使用divide & 逆向工作征服有时可以很好地快速找到故障原因 - 其想法是从故障/异常返回代码并确定错误时的原因。通常这是一个迭代过程，因为逆向工作发现的问题不一定是错误，并且您必须继续逆向工作才能找到真正的错误。