mips - MIPS架构系统调用指令

Question

系统调用指令在 MIPS 中的作用是什么？

Answer 1

系统调用用于从内核请求服务。对于 MIPS，服务编号/代码必须在 $v0 中传递，参数在其他几个指定寄存器中传递。例如，要打印，我们可能会这样做：

li $v0, 1
add $a0, $t0, $zero
syscall

在这种情况下，1 是打印整数的服务代码。第二条指令有效地执行从 $t0 到 $a0 的复制，这是保存参数的指定寄存器（在这种情况下，是要打印的整数）。给出了服务和相应参数的列表：http: //courses.missouristate.edu/KenVollmar/Mars/Help/SyscallHelp.html

Answer 2

当您跳出像 MARS 或 SPIM 这样的系统调用有些人为的模拟器环境时，这一点变得更加明显。在真正的 MIPS 机器上，您将使用它来转移控制内核来调用特定功能。

例如，这是一个用于 Linux 机器的 MIPS 32 位汇编中的基本 hello world 程序（我 95% 确定这是在 mipsel 安装上，这对这个问题并不重要）

# CS341L Fall 2008
# Lab Exercise #1
# Matthew J. Barrick <barrick@cs.unm.edu>

#include <asm/regdef.h> 
#include <sys/syscall.h>

.data
    hello:  .asciz  "Hello World\n"
    length: .word   12
.text
    .globl  main
    .ent    main
main:
    li  a0, 1
    la  a1, hello
    lw  a2, length
    li  v0, SYS_write
    syscall
    move    v0, zero
    jr  ra
    .end    main

这与 C 代码非常接近（如果您在遵循 MIPS 程序集时遇到问题）。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char** argv) {
    char* hello = "Hello World\n";
    write(STDOUT_FILENO,hello, 12);
    return 0;
}

首先请注意，包含头文件是为了给寄存器提供符号名称（asm/regdef.h）和一个头文件，它将为系统调用（sys/syscall.h）提取符号名称，因此我们不必引用系统调用按编号。这里进行系统调用的约定与调用函数几乎相同，加载带有参数的#寄存器，然后我们将我们想要的系统调用加载到 $v0 并调用系统调用。SYS_write 对应于 linux/unix 的基本 write(2) 函数（1 是标准输出）。

ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);

所以我们告诉内核使用长度字节写入文件句柄 1（stdout），字符串 hello。在 linux 上，您可以看到所有可用的不同系统调用的 syscalls(2)，但它们几乎对应于内核提供的核心功能，以及 (g)libc 为 C/C++ 程序包装或构建的核心功能。

Linux（和大多数 unix-like 回到 4BSD 路线）有一个函数 syscall(2) ，它实际上是同一件事。

一旦你开始做更复杂的事情，你会发现自己将调用的系统调用包装成方便的函数，或者更好的是只调用相应的 libc 版本（令人惊讶地容易做到，但另一个讨论）。