MIPS组装功能，应该是结构（例如交换）

Question

因此，我是MIPS组装的初学者，我知道如何使用LW，SW，ADDI等基本说明，但是我真的不明白它们如何共同形成单个功能。 如果说我想在MIPS中编写一个简单的交换功能，那么指令的顺序应该是什么，以便代码按预期工作？

关于如何编写函数是否有一般的“规则”？我首先要做什么，然后我该怎么办？ 另外，计算机内存如何与寄存器相互作用？

正如我提到的交换，下面是我发现的一个示例，我不明白为什么每行对该功能都“有用”，尤其是在（我认为）存储矢量（？）的情况下（？

）有人可以解释第5-10行（从SLL开始），这确实会有所帮助。

很抱歉一次问这么多问题，我真的很困惑。

swap:               #swap method

    addi $sp, $sp, -12  # Make stack room for three

    sw $a0, 0($sp)      # Store a0
    sw $a1, 4($sp)      # Store a1
    sw $a2, 8($sp)      # store a2

    sll $t1, $a1, 2     #t1 = 4a
    add $t1, $a0, $t1   #t1 = arr + 4a
    lw $s3, 0($t1)      #s3  t = array[a]

    sll $t2, $a2, 2     #t2 = 4b
    add $t2, $a0, $t2   #t2 = arr + 4b
    lw $s4, 0($t2)      #s4 = arr[b]

    sw $s4, 0($t1)      #arr[a] = arr[b]
    sw $s3, 0($t2)      #arr[b] = t 


    addi $sp, $sp, 12   #Restoring the stack size
    jr $ra          #jump back to the caller
    
 

Answer 1

是否有关于如何编写函数的一般“规则”？我首先要做什么，然后我该怎么办？另外，计算机内存如何与寄存器相互作用？

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是的，大多数是 - 要在汇编中编写一个函数，我们写下：

1. 输入点 - 函数标签
2. 函数prologue - stack分配＆amp;注册保存（在需要时）
3. 功能主体 - 您的功能的算法
4. 功能结语 - 注册修复＆amp; 堆栈Deallocation（在需要时）
5. 最后，要返回呼叫者，

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必须遵循调用约定的规则，该规则是应用程序二进制接口ABI的一部分。

这些规则告诉我们：

1. 呼叫者如何将参数传递给Callee，因此，可以在入口点找到它们（即在函数执行的第一个指令之前）。
2. 返回值传递给呼叫者，因此呼叫者可以期望找到他们的位置
3. Callee
4. 将
5. 如何 可以依靠保存来呼叫的呼叫者（这是与4的寄存器集相同的寄存器集相同），
6. 哪些寄存器可以在callee中重新使用，而无需保存/还原
7. 哪个登记台，呼叫者不能依靠呼叫后仍未修改（ 6相同

。

这与 代码> $ a3 。

返回值以价值寄存器传递，$ v0，$ v1。

return noreferrer'>返回地址（或较旧的linkage）是一个指针参数，是一个告诉callee的地方返回以转到正确的呼叫者。＆nbsp;这是通往代码的指针，通常是指调用后立即引用呼叫者中的指令。＆nbsp; Callee希望在$ ra注册。＆nbsp;中找到此值。您永远不会在C中看到返回地址，但在组装中显示。

堆栈指针提供堆栈存储空间，并且MIPS上的堆栈规则是：

• 分配存储在使用之前，
• 堆栈指针中的内存来
• 通过从堆栈指针中减去从
• 完成的位置，从分配后的堆栈指针以及以前的位置是您的新记忆。
• 它应该不用说，但是，不要写入堆叠记忆，您没有分配。

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就功能主体而言，如果您具有该功能的算法，则身体应遵循该算法。＆nbsp;如果该算法是用高级语言编写的，那么您应该知道每个结构化的（控制）语句，例如If-then，如果是else，则是elsse，while，while，因为是一种模式（表达嵌套的表达方式语句）在汇编语言中具有等效模式。＆nbsp;表达式相同：表达式可以分解为其零件部分并在机器代码中执行。

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另外，计算机内存如何与寄存器进行交互？

在机器代码级别，处理器提供物理存储。＆nbsp;这包括CPU寄存器和主要内存。＆nbsp;寄存器很快，直接在CPU内部，因此机器代码指令直接在其上进行操作。＆nbsp;主内存不在CPU之外，但广阔。＆nbsp;主内存是可寻址的，但CPU寄存器不是。＆nbsp;任何需要引用或索引的数据结构都必须存储在主内存中 - 这很好，因为确实没有足够的寄存器可以存储超过一个很小的数组。＆nbsp; nbsp;具有这些要求的数据结构包括：字符串，树，链接列表，阵列，因此在主内存中分配。

当我们使用时，还要注意代码存储在主内存中，这意味着机器代码程序的每个机器代码指令都有一个唯一的内存地址。＆nbsp;使用此属性，我们可以创建指代特定说明的指针，并且由返回地址的概念使用。

机器代码程序（无论是由汇编程序员编写，还是由编译器翻译），将数据从主存储器转移到寄存器，然后在MIPS上，使用负载和存储指令。＆nbsp;他们使用寄存器来完成计算，并使用主内存来存储数据结构。

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此函数可分配堆栈空间并将参数存储在那里，但没有进一步使用该内存，因此这是浪费，但无害。＆nbsp; nbsp;该函数确实在返回之前归还分配的空间，鉴于首先分配了该函数（在这里确实不需要）。

以SLL进行数组索引。＆nbsp;他们使用$ s登记簿违反了呼叫公约 - 这些寄存器被允许使用，但前提是在返回后保留其传入价值时，它们不是在这里，这是违规的。

索引一个单词（int）数组需要操纵字节偏移。＆nbsp;单词数组的第一个元素是在地址，例如A，而在地址A+4处的第二个单词，因为第一个元素采用4个字节，每个字节也都有一个地址。＆nbsp;因此，索引一个单词数组的公式以a+i*4的形式给出，这就是代码正在做的。＆nbsp;它索引了两次（例如计算[i]，a [j]）的地址，从这些地址加载，然后将值存储回另一个地址，这是一个交换操作。

这是C：我已经用常见的子表达消除表明的功能

void swap ( int *A, int i, int j ) {
    int *ai = &A[i];  // compute a pointer indexing A[i]
    int tempi = *ai;  // copy A[i]'s value from memory into local variable
    int *aj = &A[j];
    int tempj = *aj;
    *ai = tempj;      // store tempj (A[j]'s original value) back to A[i]
    *aj = tempi;      // and tempi (A[i]'s original value back to A[j]
}

，其中A [i]的地址计算和[J]的地址计算既可以读写和写入数组元素，否则就像在组装中所做的那样。

a在$ a0，i中代码> $ a2 在函数输入时，根据调用约定，呼叫者将遵循哪个。