Supporting Procedures in Computer Hardware

Six Steps in Execution of a Procedure

1. Main routine(caller) 가 parameters(=arguments) 를 procedure(callee)가 접근할 수 있는 곳에 위치시킨다.
   1. caller : 함수를 부르는 루틴
   2. callee: 불러지는 함수
   3. $a0 - $a3이 register에서 arguments를 위한 곳 (four argument registers)
2. Caller가 callee로 control을 넘긴다. (callee가 실행됨)
3. Callee가 실행되면 실행하기 위해 필요한 스토리지 공간, 즉 메모리를 할당받는다.(보통 stack이라는 공간)
4. Callee가 desired task를 수행한다.
5. Callee는 task끝난 후 결과를 Caller가 접근할 수 있는 곳에 위치시킨다.
   1. $v0 - $v1이 result values를 위한 곳이다( two value registers for result values)
6. Callee는 Caller에게 컨트롤을 넘긴다. (Caller 실행)
   1. 이때는 $ra가 실행 - 리턴해야하는 주소값이 들어가있음.
   2. $ra가 pc(program counter)로 복사되어 6번 단계 실행 수에는 $ra에 담겨있는 명령어부터 수행하게 된다.

Register Usage

28~31 : special register

Procedure Call Instructions

1. jal procedureLabel
   • procedure call: jump and link 명령어
   • 실행시 procedureLabel에 있는 명령어로 이동
   • 동시에 현재 그 명령어(procedurelabel) 다음에 있는 명령어를 $ra에 넣는다.
2. jr $ra
   • procedure return: jump register 명령어
   • $ra 레지스터의 명령어를 Program Counter(PC)에 복사
   • case/switch statements같은 계산된 jump 명령어에서도 사용되기도 한다.

Leaf Procedure Example

• C code :

int leaf_example (int g, h, i, j)
{ int f;
	f = (g+h) - (i+j);
	return f;
}

• arguments g, ..., j는 $a0, ..., $a3 에 있음
• f 는 $s0에 있음 즉, stack의 $s0에 저장해야한다
• result는 $v0에 들어있음