为什么MIPS ISA中的临时寄存器要分开？

Question

我目前正在上一门涵盖 MIPS ISA 的课程，我注意到的一件事是临时寄存器的分割：

临时寄存器

$t0

至

$t7

存储在

$8

至

$15

中，但

$t8

和

$t9

存储在

$24

和

$25

中。这是为什么呢？哪些决定促使 MIPS ISA 设计者不让临时寄存器连续？

Answer 1

在 MIPS 中，$t0 到 $t9 等临时寄存器根据谁负责在函数调用期间保存其值分为两组。

调用者保存的寄存器（$t0 到 $t9）： 它们用于不需要在函数调用之间保存的临时数据。当一个函数调用另一个函数时，如果稍后需要它们的值，则由调用函数（发出调用的函数）来保存这些寄存器。被调用的函数（被调用者）可以自由更改这些寄存器，因此调用者必须在需要时保存它们。

被调用者保存的寄存器（$s0 到 $s7）： 这些寄存器用于存储需要在函数调用之间保留的值。如果函数使用这些寄存器，则被调用函数（被调用者）负责保存和恢复它们。这样，调用函数就不会丢失重要的值。

为什么要分裂？ 这种拆分有助于使函数调用更加高效：

调用者只需担心在需要时保存临时数据，这减少了它要做的工作。 被调用者确保重要数据保持完整，但它只需保存和恢复真正重要的值。 这种设计有助于避免不必要的工作，并保持函数调用期间的顺利运行。