MIPS - 为什么调用子程序时要恢复堆栈

如何解决MIPS - 为什么调用子程序时要恢复堆栈

假设我们使用堆栈帧将参数传递给子程序，如下所示：

addi $sp,$sp,-8
sw $s0,0($sp)
jal sub
lw $s1,4($sp)
addi $sp,8

sub: lw $t0,0($sp)
... do stuff ...
sw $t1,4($sp)
jr $ra

我了解通过堆栈传递参数并使用 $ra 寄存器返回给调用者的概念。

我不太清楚的是：

addi $sp,8

这会恢复堆栈帧中的空间。有人可以帮我理解：

1. 如果我不这样做会怎样？
2. 如果我不恢复空间，汇编器会“关心”吗？
3. 这是否类似于 C++ 中的内存管理？ （即：删除指针、析构函数等）

解决方法

堆栈指针是一个 call-preserved register，就像 $s0 .. $s7 - 调用者希望它的值在 jal 之后保持不变，以便它可以找到它自己的堆栈东西（比如它自己保存的返回地址）。

另见我在谷歌上找到的 MIPS 调用约定摘要：https://courses.cs.washington.edu/courses/cse410/09sp/examples/MIPSCallingConventionsSummary.pdf

想想如果你想调用一个函数会发生什么，但该函数会让 $sp 指向更远的某个未知距离。你将如何从中恢复？这将是一个很大的痛苦，所以我们需要函数来恢复 $sp（或者首先不要接触它）。

在 C 术语中，它是在离开函数时释放自动存储（本地变量，如 int i;）的机制。 （即使您通过 longjmp 离开多级父函数而不是一次返回一个级别，这也有效。）

它不像像分别为每个变量运行析构函数，这就是为什么你可以用一个大 addiu $sp,$sp,16 一次释放四个单词的空间。

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如果我不恢复空间，汇编器会“关心”吗？

不，汇编器本身只是将源行转换为输出文件（或当前部分）中的字节，一次一行。唯一引用其他行的是符号和宏。它根本不执行结构化编程。

,

每次我们想保存任何寄存器的值时，我们将在覆盖它之前将其保存在堆栈中。

例如，如果我们覆盖返回地址寄存器 $ra，程序将崩溃或以无限循环结束。

为了避免覆盖每个函数的返回地址，我们将其存储在堆栈中。

所以回答你的问题：

1- 你最好清理（设置为零）你使用的内存。

2- 汇编器不在乎

3- 不，它不像 C++。 在 C++ 中，使用 malloc 或构造函数分配空间的指针在堆中而不是堆栈中占用空间。 堆有一个有组织的结构，由块和头组成。每个标头都包含有关该块的信息，例如块大小 - 下一个空闲块 - 此块空闲/保留。

当我们在 c/c++ 中释放这些块时，我们基本上将标头重置为空闲状态。

顺便说一句，您提供的代码应该更像：

addi $sp,-8
sw $s0,4($sp)
sw $ra,0($sp)
jal sub
lw $ra,0($sp)
lw $s0,4($sp)
addi $sp,8
jr $ra

sub: lw $t0,0($sp)
... do stuff ...
sw $t1,4($sp)
jr $ra