四种常用的函数调用惯例


对于C/C++,VC6默认是__cdecl.

对于WIN32API,VC6默认是__stdcall.

<think>好的,用户想了解MIPS架构下的函数调用约定(conventions)的实现细节。首先,我需要回忆一下MIPS架构的基本特点,比如它的寄存器结构、调用惯例以及堆栈处理方式。 MIPS有32个通用寄存器,其中一些在函数调用中有特定的用途,比如$a0-$a3用于参数传递,$v0-$v1用于返回值,$ra保存返回地址,$sp是堆栈指针,$fp是帧指针。这些寄存器的作用需要详细说明。 接下来,函数调用的步骤。当调用一个函数时,调用者(caller)需要保存某些寄存器,并将参数放入$a0-$a3,如果参数超过4个,剩下的需要通过堆栈传递。然后使用JAL指令跳转到被调用函数(callee),同时将返回地址存入$ra。 被调用函数需要负责保存某些寄存器,调整堆栈指针,处理局部变量。当函数返回时,将结果放入$v0-$v1,恢复堆栈指针,然后使用JR $ra跳转回去。 还需要考虑堆栈帧的结构,比如如何分配空间、保存寄存器和局部变量。同时,MIPS和x86的调用约定不同,比如参数传递方式、返回地址的处理等,可以引用已有的资料进行比较,例如引用[2]提到x86下返回值存放在寄存器,而MIPS类似,但具体寄存器不同。 另外,可能需要举例说明,比如一个简单的函数调用汇编代码,展示参数传递、堆栈操作和返回过程。同时,注意用户提供的引用中提到的BPF程序无法调用函数,所以库函数必须内联,但MIPS不存在这个问题,可以正常调用函数,不过内联在优化中也可能使用,但属于不同情境。 最后,生成相关问题,覆盖调用约定、优化、异常处理、工具使用等方面,确保覆盖用户可能感兴趣的扩展内容。需要确保回答结构清晰,步骤明确,引用相关文献,如《计算机组成与设计》和引用[2]中的内容。</think>### MIPS函数调用约定实现详解 MIPS架构的函数调用约定(Calling Conventions)主要涉及**寄存器使用规则**、**参数传递方式**和**堆栈管理**三个核心部分。以下是具体实现细节: --- #### 一、寄存器分配规则 1. **参数传递寄存器**: - 前4个参数通过寄存器`$a0`-`$a3`传递,超出部分通过堆栈传递。例如,函数调用`func(a, b, c, d, e)`中,`a`-`d`存入`$a0`-`$a3`,`e`压入堆栈[^2]。 2. **返回值寄存器**: - 返回值存储在`$v0`和`$v1`中,其中`$v0`用于32位或指针返回,`$v0`+`$v1`用于64位数据。 3. **保留寄存器**: - `$s0`-`$s7`为被调用者保存(Callee-Saved),函数若修改这些寄存器,需在返回前恢复原值。 - `$t0`-`$t9`为调用者保存(Caller-Saved),调用者需在调用函数前保存这些寄存器(若需要保留值)。 --- #### 二、堆栈帧(Stack Frame)管理 MIPS的堆栈帧结构如下(以被调用函数为例): ```plaintext |---------------| | 高地址 | | 被保存的$sX | | 局部变量 | | 参数5+ | ← 调用者传递的额外参数 | 返回地址 | ← $ra(若函数内嵌套调用) | 旧的$fp | ← 帧指针$fp恢复点 | 调用者的栈帧 | |---------------| ← $sp(栈顶) ``` 1. **函数入口操作**: - 保存`$ra`和`$fp`到堆栈: ```asm addiu $sp, $sp, -8 # 分配8字节空间 sw $ra, 4($sp) # 保存返回地址 sw $fp, 0($sp) # 保存旧的帧指针 move $fp, $sp # 设置新帧指针 ``` - 为局部变量分配空间:`addiu $sp, $sp, -N`(N为局部变量总大小)。 2. **函数退出操作**: - 恢复寄存器并释放堆栈: ```asm move $sp, $fp # 恢复栈指针 lw $fp, 0($sp) # 恢复旧的$fp lw $ra, 4($sp) # 恢复返回地址 addiu $sp, $sp, 8 # 释放堆栈空间 jr $ra # 返回调用者 ``` --- #### 三、函数调用示例 假设函数`sum(a, b)`的汇编实现: ```asm # 调用者代码(Caller) main: li $a0, 5 # 第一个参数存入$a0 li $a1, 10 # 第二个参数存入$a1 jal sum # 跳转并保存返回地址到$ra move $t0, $v0 # 获取返回值 # 被调用函数(Callee) sum: addiu $sp, $sp, -8 # 分配堆栈空间 sw $ra, 4($sp) # 保存$ra(若需要嵌套调用) sw $a0, 0($sp) # 保存$a0(示例操作) add $v0, $a0, $a1 # 计算a+b,结果存入$v0 lw $ra, 4($sp) # 恢复$ra addiu $sp, $sp, 8 # 释放堆栈 jr $ra # 返回 ``` --- #### 四、与x86架构的差异 1. **参数传递**:x86通过堆栈传递参数,而MIPS优先使用寄存器。 2. **返回地址**:x86通过`call`指令隐式保存返回地址到堆栈,MIPS通过`jal`指令显式存入`$ra`。 ---
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