“syscall”指令在 mips 汇编中如何工作？

Question

我们以这段代码为例：

.data
    msg: .asciiz "Hello world!" #message to be shown


.text
    li $v0, 4 #instruction for string printing
    la $a0, msg #indication of where the string is
    syscall #make it print

“li”将调用准备打印的指令，“la”将使变量 msg 进入寄存器“a0”。我知道系统调用应该打印该消息，但它到底是如何做到的呢？它如何知道必须打印哪个寄存器？因为我没有在系统调用中的任何地方指示要打印的寄存器（例如，在 C 语言中，它会类似于 printf("%s",msg)），但它知道无论如何它都必须打印 $a0 而我不这样做知道如何以及为什么。

Answer 1

理论上，

syscall

指令只是将处理器（指令执行流）的控制权转移到系统/内核异常处理程序。  该异常处理程序具有执行每个特定

syscall

的所有操作的软件，然后返回到用户代码 - 正是该软件知道查看

$v0

和

$a0

。  它就像一个子例程调用，但调用的是内核代码而不是用户子例程。  硬件指令基本上“跳转”到那里，然后软件完成剩下的工作。

更具体地说，

syscall

指令调用异常机制。  它捕获正在执行的用户代码的PC，然后更改为特权模式，设置异常原因，并将PC更改为0x80000800，从而开始运行内核异常处理程序。

我说的是理论上，因为使用模拟器，它们的作用类似，但是

syscall

可以直接在模拟器本身内实现为软件（而不是作为模拟的异常处理程序）；如果以这种方式实现，软件还知道每个特定的

syscall

，哪些寄存器有哪些参数，以及运行操作后如何返回用户代码。