MIPS 上的 $gp、.cpload 和位置独立性答案

【问题标题】：$gp, .cpload and position independence on MIPSMIPS 上的 $gp、.cpload 和位置独立性
【发布时间】：2014-02-05 01:34:22
【问题描述】：

我正在阅读有关 Linux here 上 MIPS 上的 PIC 实现的信息。它说：

存储在 $gp 寄存器（又名 $28）中的全局指针是一个被调用者保存的寄存器。

Wikipedia article about MIPS 也是这么说的。

然而，根据他们的说法，当在函数序言中使用.cpload 指令时，它会破坏 $gp 的先前值而不先保存它。当使用.cprestore 时，它将当前 $gp 保存到堆栈帧，而不是函数入口处的$gp 值。 .cprestore 对 jal/jalr 的影响也是如此：一旦被调用者返回，它就会恢复 $gp - 假设被调用者可能已经破坏了它。

最后，函数尾声中没有关于 $gp 的内容。

总而言之，对我来说，这听起来不像是被调用者保存的寄存器。听起来像一个呼叫者保存的寄存器。我在这里误会了什么？

【问题讨论】：

标签： linux assembly mips

【解决方案1】：

MIPS 上的 Linux 程序可以编译为 pic 也可以不编译。如果编译为 pic，则必须使用“abicalls”，其行为与 no-abicalls 约定的行为略有不同。

从“SYSTEM V APPLICATION BINARY INTERFACE - MIPS Processor Supplement 3rd Edition”的“Position-Independent Function Prologue”部分我们可以引用：

函数计算完gp后，分配本地栈空间，并将gp保存在栈上，以便后续函数调用后可以恢复。换句话说，gp 是调用者保存的寄存器。

下图中的代码说明了一个与位置无关的函数序言。 _gp_disp 表示函数开头与全局偏移表之间的偏移量。
name:
   la gp, _gp_disp
   addu gp, gp, t9
   addiu sp, sp, –64
   sw gp, 32(sp)

总而言之，如果您使用-mabicalls，那么gp 将在所有需要全局符号的函数（有一些例外）以及调用abi 代码的任何代码（abi 与否）的开头计算会确保被调用的函数地址存储在t9中。

【讨论】：

所以，基本上，Linux/MIPS ABI 无视供应商建议的约定 :) 酷。