Calling Conventions!Hakim&Weatherspoon&CS&3410,&Spring&2011&Computer)Science)Cornell)University)See)P&H)2.8)and)2.12))2)Announcements!PA2)due)next)Friday))• PA2)builds)f ro m)PA1)• Work)with)same)partner)• Due)right)before)spring)break)Use)your)resou rces )• FAQ,)class)notes,)book,)SecHons,)office)hours,)newsgroup,)CSUGLab))3)Announcements!Prelims1:)this)Thursday,)March)10th)in)class)• We)will)start)at)1:25pm)sharp,)so)come)early)• Closed)Book.)• Cannot)use)electronic)device)or)outside)material)• PracHce)prelims)are)online)in)CMS)• Material)covered)• Appendix)C)(logic,)gates,)FSMs,)memory,)ALUs)))• Chapter)4)(pipelined)[and)nonXpipeline])MIPS)processor)with)hazards))• Chapters)2)and)Appendix)B)(RISC/CISC,)MIPS,)and)calling)convenHons))• Chapter)1)(Performance))• HW1,)HW2,)PA1,)PA2)))4)Goals for Today!Last)Hme)• Anatomy)of)an)execuHng)program)• Register)assignment)convenHons,)• FuncHon)arguments,)return)values)• Stack)frame,)Call)stack,)Stack)growth)• Variable)arguments)Today))• More)on)stack)frames)• globals)vs)local)accessible)data)• callee)vs)callrer)saved)registers)FAQ)5)Example program!vector'v'='malloc(8);'v0>x'='prompt(“enter'x”);'v0>y'='prompt(“enter'y”);'int'c'='pi'+'tnorm(v);'print(“result”,'c);'calc.c)int'tnorm(vector'v)'{''return'abs(v0>x)+abs(v0>y);'}'math.c)'global'variable:'pi''entry'point:'prompt''entry'point:'print''entry'point:'malloc'lib3410.o)6)Anatomy of an executing program!0xfffffffc'0x00000000'top'bottom'0x7ffffffc'0x80000000'0x10000000'0x00400000'7)math.s!int'abs(x)'{''return'x'<'0'?'–x':'x;'}'int'tnorm(vector'v)'{''return'abs(v0>x)+abs(v0>y);'}'math.c))tnorm:))#)arg)in)r4,)return)address)in)r31))#)leaves)result)in)r4)))abs:))#)arg)in)r3,)return)address)in)r31))#)leaves)result)in)r3)8)calc.s!vector'v'='malloc(8);'v0>x'='prompt(“enter'x”);'v0>y'='prompt(“enter'y”);'int'c'='pi'+'tnorm(v);'print(“result”,'c);'calc.c)dostuff:))#)no)args,)no)return)value,)return)addr)in)r31))MOVE)r30,)r31))LI)r3,)8) )#)call)malloc:)arg)in)r3,)ret)in)r3))JAL)malloc))MOVE)r6,)r3)#)r6)now)holds)v))LA)r3,)str1) )#)call)prompt:)arg)in)r3,)ret)in)r3))JAL)prompt))SW)r3,)0(r6)))LA)r3,)str2) )#)call)prompt:)arg)in)r3,)ret)in)r3))JAL)prompt))SW)r3,)4(r6)))MOVE)r4,)r6)#)call)tnorm:)arg)in)r4,)ret)in)r4))JAL)tnorm)))LA)r5,)pi))LW)r5,)0(r5)))ADD)r5,)r4,)r5)))LA)r3,)str3) )#)call)print:)args)in)r3)and)r4))MOVE)r4,)r5))JAL)print))JR)r30).data)str1:).asciiz)“enter)x”)str2:).asciiz)“enter)y”)str3:).asciiz)“result”).text)).extern)prompt)).extern)print)).extern)malloc)).extern)tnorm)).global)dostuff))9)Calling Conventions!Calling)ConvenHons)• where)to)put)funcHon)arguments)• where)to)put)return)value)• who)saves)and)restores)registers,)and)how)• stack)discipline)Why?)• Enable)code)reXuse)(e.g.)funcHons,)libraries))• Reduce)chance)for)mistakes))Warning:)There)is)no)one)true)MIPS)calling)convenHon.)lecture)!=)book)!=)gcc)!=)spim)!=)web)10)Example!void'main()'{''int'x'='ask(“x?”);''int'y'='ask(“y?”);''test(x,'y);'}''void'test(int'x,'int'y)'{''int'd'='sqrt(x*x'+'y*y);''if'(d'=='1)'' 'print(“unit”);''return'd;'}''11)MIPS Register Conventions!r0) $zero) zero)r1) $at) assembler)temp)r2)r3)r4)r5)r6)r7)r8)r9)r10)r11)r12)r13)r14)r15)r16)r17)r18)r19)r20)r21)r22)r23)r24)r25)r26) $k0) reserved)for)OS)kernel)r27) $k1)r28)r29)r30)r31) $ra) return)address)$v0)funcHon)return)values)$v1)$a0)funcHon)arguments)$a1)$a2)$a3)12)Example: Invoke!void'main()'{''int'x'='ask(“x?”);''int'y'='ask(“y?”);''test(x,'y);'}''main:))LA)$a0,)strX)JAL)ask)#)result)in)$v0))LA)$a0,)strY)JAL)ask)#)result)in)$v0))13)Call Stack!Call+stack++• contains)ac.va.on+records))(aka)stack+frames))One)for)each)funcHon)invocaHon:)• saved)return)address)• local)variables)• …)and)more)SimplificaHon:)• frame)size)&)layout)decided)at)compile)Hme)for)each)funcHon)))14)Stack Growth!ConvenHon:)• r29)is)$sp)(boqom)elt)of)call)stack)))Stack)grows)down&Heap)grows)up)0x00000000'0x80000000'0x10000000'0x00400000'0xfffffffc'system)reserved)system)reserved)code)(text))stack&staHc)data)dynamic)data)(heap))15)Example: Stack frame push / pop!void'main()'{''int'x'='ask(“x?”);''int'y'='ask(“y?”);''test(x,'y);'}'main:))#)allocate)frame))ADDUI)$sp,)$sp,)X12)#)$ra,)x,)y))#)save)return)address)in)frame))SW))$ra,)8($sp))))))))#)restore)return)address))LW)$ra,)8($sp)))#)deallocate)frame))ADDUI)$sp,)$sp,)12)16)Recap!ConvenHons)so)far:)• args)passed)in)$a0,)$a1,)$a2,)$a3)• return)value)(if)any))in)$v0,)$v1)• stack)frame)at)$sp)– contains)$ra)(clobbered)on)JAL)to)subXfuncHons))– contains)local)vars)(possibly)clobbered)by)subXfuncHons))Q:)What)about)real)argument)lists?)17)Arguments & Return Values!int)min(int)a,)int)b);)int)paint(char)c,)short)d,)struct)point)p);)int)treesort(struct)Tree)*root,)int[])A);)struct)Tree)*createTree();)int)max(int)a,)int)b,)int)c,)int)d,)int)e);)ConvenHons:)• align)everything)to)mulHples)of)4)bytes)• first)4)words)in)$a0...$a3,)“spill”)rest)to)stack)18)Argument Spilling!invoke)sum(0,)1,)2,)3,)4,)5);))main:)...)LI)$a0,)0)LI)$a1,)1)LI)$a2,)2)LI)$a3,)3)ADDI)$sp,)$sp,)X8)LI)r8,)4)SW)r8,)))0($sp))LI)r8,)5)SW)r8,)))4($sp))JAL)sum)ADDI)$sp,)$sp,)8)sum:)...)ADD)$v0,)$a0,)$a1)ADD)$v0,)$v0,)$a2)ADD)$v0,)$v0,)$a3)LW)$v1,)0($sp))ADD)$v0,)$v0,)$v1)LW)$v1,)4($sp))ADD)$v0,)$v0,)$v1)...)JR)$ra)19)Argument Spilling!prinu(fmt,)…)))main:)...)LI)$a0,)str0)LI)$a1,)1)LI)$a2,)2)LI)$a3,)3)#)2)slots)on)stack)LI)r8,)4)SW)r8,)))0($sp))LI)r8,)5)SW)r8,)))4($sp))JAL)sum)prinu:)...)if)(argno)==)0)))use)$a0)else)if)(argno)==)1)))use)$a1)else)if)(argno)==)2)))use)$a2)else)if)(argno)==)3)))use)$a3)else))use)$sp+4*argno)...)20)VarArgs!Variable)Length)Arguments)IniHally)confusing)but)ulHmately)simpler)approach:)• Pass)the)first)four)arguments)in)registers,)as)usual)• Pass)the)rest)on)the)stack)(in)order))• Reserve)space)on)the)stack)for)all)arguments,)including)the)first)four)Simplifies)varargs)funcHons)• Store)a0Xa3)in)the)slots)allocated)in)parent’s)frame)• Refer)to)all)arguments)through)the)stack)21)Recap!ConvenHons)so)far:)• first)four)arg)words)passed)in)$a0,)$a1,)$a2,)$a3)• remaining)arg)words)passed)on)the)stack)• return)value)(if)any))in)$v0,)$v1)• stack)frame)at)$sp)– contains)$ra)(clobbered)on)JAL)to)subXfuncHons))–
View Full Document
Unlocking...