MIPS SYSCALL 指令如何工作？

Question

我们很好理解中断分为三种类型：

1. 内部中断
2. 外部中断
3. 软件中断

所以系统调用是一个软件中断。二进制形式的 MIPS SYSCALL 指令是 00000000000000000000000000001100

当cpu 获取这条指令并执行时会发生什么。在某些寄存器中这条指令之前传递的参数在这里无关紧要，关键问题是这条指令本身做了什么，他的工作是什么，它在内部如何工作 cpu.

仅运行这条指令对机器的架构状态有什么影响？

这意味着哪个寄存器值受此系统调用（指令）影响，它打开哪个标志，它完成工作的步骤数，如果它跳转到另一个内存位置（如中断向量 table） 它如何找到那些内存位置的地址 .

Answer 1

这可能取决于您所谈论的 MIPS 处理器，但是对于最新版本的 MIPS32 架构，SYSCALL 指令会导致系统调用异常，该异常通过执行位于异常向量偏移量 0x180 处的代码来处理根据。

在 CPU 实现 MIPS32 ISA 第 6 版时具体发生的情况如下：

• 如果Status.EXL == 0 那么：
  • 如果SYSCALL指令在分支延迟槽中：
    • EPC = PC - 4
    • Cause.BD = 1
    • BadInstr = 内存[PC]
    • BadInstrP = 内存[PC - 4]
  • 如果SYSCALL指令不在分支延迟槽中：
    • EPC = PC
    • Cause.BD = 0
    • BadInstr = 内存[PC]
  • 如果 SRSCtl.HSS > 0 并且 Status.BEV == 0 那么：
    • SRSCtl.PSS = SRSCTL.CSS
    • SRSCtl.CSS = SRSCTL.ESS
• Cause.CE = 未定义
• Cause.ExcCode = 0x8（系统）
• Status.EXL = 1
• 如果Status.BEV == 0:
  • PC = 0xBFC0380
• 如果Status.BEV == 1:
  • PC = EBase + 0x180

名称 Status、EPC、BadInstr、BadInstrP、SRSCtl、Cause 和 EBase 都是协处理器 0 (CP0) 寄存器，因此您不会在大多数 MIPS 文档中找到它们。句点 (.) 后的后缀表示这些寄存器的子字段。

有关更多信息，您可以阅读 程序员的 MIPS 体系结构 卷。 III：MIPS32/microMIPS32特权资源架构手册。