Question

假设函数f调用函数g(a0, a1, a2, a3, a4, a5)。

a0, a2, a4是转义变量（它们被推到帧上，因此它们可以被内部函数访问），a1, a3, a5不是（所以它们可以传递给MIPS的输入寄存器。

在Appel的编译器书中，每当调用一个函数时都会创建一个框架。由于有三个转义变量，新堆栈将在帧指针上方有三个字大小的单元格。 但我怎么想知道哪些输入参数应该在代码生成阶段进入哪个单元？

我的解决方法：

在输入寄存器中传递前四个参数，其余部分在堆栈中传递。

当创建帧g时，执行视图移位：复制所有输入寄存器并将内存堆栈到局部变量。但我认为函数参数应该是与帧指针的已知偏移量。所以我不确定这是否是一种解决方法。

当f调用g时，f无法了解g的帧布局。那么如何在代码生成阶段实现函数调用呢？

UPDATE：我认为我的问题应该改为：调用者将a0，a1，a2，a3传递给输入寄存器，其余的传递给堆栈。然而，被调用者在编译时决定a0，a2，a4应该被推入堆栈，因为它们会逃脱。那么在实际执行函数体之前，被调用者如何才能进行正确的视图移位？

在我的编译器的类型检查阶段，每当它看到函数声明时。它将尝试确定是否有任何形式参数转义（它们是否将由任何内部函数访问）。如果它逃脱，它将在堆栈中，或者它将在寄存器中。 OCaml中的示例代码：

  type access = 
    (* whether it will be in frame or in a register *)
    | In_frame of offset
    | In_reg of Temp.temp

当需要创建新帧时，函数名称和布尔变量列表将传递到new_frame函数：

  let gen_offset () = 
    let res = !loc * word_size in
    loc := !loc + 1; res


  let new_frame name escapes  = 
    loc := 0 ;
    let fs = List.map escapes
      ~f:(fun t -> if t then (In_frame (gen_offset ())) else In_reg (Temp.new_temp ()))
    in
    let l = List.length fs in
    {
      name    = name;
      length  = l;
      formals = fs;
      locals  = [];
    }

Answer 1

此过程中有两个堆栈区域，它们是 distinct 。对我而言，似乎你把两者合二为一，这可能是混乱的根源。

（1）调用者放置参数的区域。这是传递参数的地方，它与被调用者的堆栈帧无关（例如，这是f在调用g之前设置的内容）

（2）被叫者的堆栈帧。这是被调用者（例如g）为其功能范围的自动变量设置空间的地方。来电者不触摸此区域。换句话说，f 没有布局知识，允许也没有。见下文。

如果被调用者是尾函数，那么他甚至不需要设置堆栈帧甚至可能没有一个。 Callee可能是纯寄存器函数，只使用a0-a3，v0 / v1，t0-t9，因此根本不需要堆栈帧。

在设置$fp注册表的某些功能时，许多编译器可以优化$fp的使用，并仅使用偏移量$sp。如果某个函数具有VLA，例如$fp或使用int dim = foo(); int arr[dim];

，则设置alloca只需非常

调用该函数后，它“拥有”参数区域和其堆栈帧。只要不超过边界，它可以随心所欲地做任何事情。更多内容如下。

让我们暂时忽略在寄存器中传递参数，为简洁起见，假装我们有push和pop指令（例如宏）

来电者会这样做：

push    a5
push    a4
push    a3
push    a2
push    a1
push    a0

jal     g

addiu   $sp,$sp,24

推送设置参数区域。那是不是被调用者（即g）堆栈帧的一部分。

请注意，在调用之后，调用者将使用addiu删除参数区域。它假定没有关于任何剩余的值。

这就是我所说的“拥有”它的意思。 Callee可以填充它想要的任何数据（例如，在使用a5之后，被调用者可以自由地用其他东西覆盖参数区域中的单元格。）

被调用者将自己设置其堆栈帧。请注意，我可能会在偏移量上出现一个错误，但您会明白这一点：

push    $fp
move    $fp,$sp
subiu   $sp,$sp,8       # establish space for callee vars: c0 and c1

lw      $t0,4($fp)      # get a0
lw      $t1,8($fp)      # get a1
# ...

lw      $t6,-0($fp)     # get c0
lw      $t7,-4($fp)     # get c1

# do stuff ...

move    $sp,$fp
pop     $fp
jr      $ra

调用者不将任何内容填充到被调用者的堆栈帧中[因为它尚未设置]。它将参数放在参数区域中，高于被调用者堆栈帧。

现在，对于真正的mips ABI，前四个参数在寄存器$a0-$a3中传递，参数a4和a5在堆栈上被推送。这是“解决方法”的第一个部分，但不“视图转换”内容：

push    a5
push    a4
move    $a3,a3
move    $a2,a2
move    $a1,a1
move    $a0,a0

jal     g

addiu   $sp,$sp,8

此调用者的被调用者代码也会被调整。

Tiger编译器到MIPS程序集：参数传递函数调用

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