如何获取以裸模式运行的MIPS中静态数据的地址(无la伪指令)

Question

我只是试图从控制台的输入中读取一个字符串。我运行xspim来模拟，但需要在裸模式下运行，这意味着我不能使用伪指令，而且我在网上发现的很多东西都是用伪指令来实现的。在我正在阅读的所有文档中，它都说使用"la“指令将字符串存储在$a0中，但是该指令对我们来说是不可用的。我读到了这个指令的翻译，它实际上变成了一个"lui“，后面跟着一个"ori”。抛给我的部分是，我们应该输入第一个数据位置(总是0x10000000)和字符串中第一个字节的地址之间的字节数。我不知道我的字符串的第一个字节是什么。我现在拥有的是：

.globl main
.globl done
.globl convert

.data
prompt:  .asciiz   "Enter a decimal number, to quit type 'quit':" #45
result:  .asciiz   "The number you entered is " #72
input:   .space    64

.text
convert:


main:       addi $v0, $0, 4         #Print prompt to enter number
            lui $a0, 0x1000         #Address of prompt
            syscall                 #Display prompt

            addi $v0, $0, 8         #Setting up syscall to read in string
            lui $at, 4097
            ori $a0, $at, input     #Where I want my string to be stored
            addi $a1, $0, 64        #How long my string will be
            syscall                 #Syscall to read in string

Answer 1

通常，用于RISC机器的汇编程序+链接器支持将地址分成两部分，因此您可以编写lui $reg, upper(input)和ori $reg, $reg, lower(input)，因此地址只需要是链接时间常数，而不是组装时间。

例如，如果您查看MIPS gcc在戈德螺栓上的装配输出 (gcc -O3 -S，而不是解压缩链接的二进制文件)：

int my_global;
int *foo() { return &my_global; }
    lui     $2,%hi(my_global)
    j       $31
    addiu   $2,$2,%lo(my_global)    # branch-delay slot (SPIM doesn't have a branch-delay slot, but real MIPS does)

int bar() { return my_global; }
    lui     $2,%hi(my_global)
    lw      $2,%lo(my_global)($2)
    j       $31
    nop

    .section        .bss,"aw",@nobits
    .align  2
    .type   my_global, @object
    .size   my_global, 4
my_global:
    .space  4

注意，bar使用地址的lo一半作为lw中的偏移量，而不是在寄存器中生成完整地址，然后在加载指令中使用0偏移量。

如果您知道两个地址位于同一个64k块中，那么一个有用的优化就是使用不同的lui下半常量来重用相同的ori结果。我想你的数据就是这样的。保存除结果外的所有寄存器。；我假设SPIM是相同的。

如果您必须手动执行(没有链接器来帮助您)，那么是的，您必须知道数据的绝对地址。

在您的示例中，没有CRT启动代码或其他任何将其数据放入.data部分的代码。.data部分中的内容位于可执行文件数据段的开头，因此prompt:将有地址0x1000 0000。

你没有要求任何填充或对齐，所以你不会得到任何。您的数据将被组装到输出打包在一起。(与C不同，在C中，char prompt[45], result[];不能保证是连续的。)

我还没有使用SPIM，但希望它可以让您编写result-prompt和input-prompt。

例如：

main:
        addi $v0, $0, 4         #Print prompt to enter number
        lui $a0, 0x1000         #Address of prompt
        syscall                 #Display prompt

       # $a0 still holds 0x1000 << 16
        addui $a0, $a0, input-prompt      #buffer address
        addi $a1, $0, 64                  # length

        addi $v0, $0, 8         #syscall 8 = read string
        syscall                 #read_string(input, 64)

        addui $t0, $a0, 0       # copy pointer to input
        addui $a0, $a0, result - input   # offset pointer again to point to the output message.

或者，您可以通过将input-result添加到用于访问input[]的每个lb / sb中的偏移量来优化，而不是将指针复制到另一个寄存器。