“系统调用”指令如何在 mips 程序集上工作？

Question

例如，让我们有这个代码：

.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”将调用指令准备打印，“la”将变量 msg go 写入寄存器“a0”，我知道 syscall 应该打印消息，但它究竟是如何做到的？ 它怎么知道它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出要打印的寄存器（例如在语言 c 中，它可能类似于 printf("%s",msg)），但它知道无论如何它必须打印 $a0 而我不知道如何以及为什么。

Answer 1

理论上， syscall指令只是将处理器的控制（指令执行流）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 。 这就像一个子程序调用，但调用的是 kernel 代码而不是用户子程序。 硬件指令基本上“跳转”到那里，然后软件执行 rest。

更具体地说， syscall指令调用异常机制。 它捕获执行用户代码的 PC，然后更改为特权模式，设置异常原因，并将 PC 更改为 0x80000800，开始运行 kernel 异常处理程序。

我在理论上说，因为使用模拟器，它们的作用类似，但syscall可以作为直接在模拟器本身内的软件（而不是作为模拟异常处理程序）实现； 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给用户代码。