解析下面的机器指令：fd010113 addi sp,sp,-48

这条机器指令是 MIPS 指令集的一条指令，其具体含义如下：

- `fd010113` 表示指令的机器码，这是一个 32 位的二进制数。
- `addi` 是 MIPS 指令集中的一种指令，表示加上一个立即数的指令。
- `sp` 是寄存器名，表示 MIPS 中的栈指针寄存器。
- `,` 是指令中的分隔符。
- `sp` 是寄存器名，表示 MIPS 中的栈指针寄存器。注意这里出现了两次，第一次是指操作的寄存器，第二次是指立即数所在的寄存器。
- `,` 是指令中的分隔符。
- `-48` 是一个带符号的立即数，表示要加上的偏移量（即减小栈指针寄存器的值）。

因此，这条机器指令的含义是：将栈指针寄存器 `sp` 的值减去 48，相当于为函数开辟一个 48 字节的局部变量空间。

相关问题

factor_plain.s： .text .globl factor factor: addi sp,sp,-32 sd ra,24(sp) sd s0,16(sp) addi s0,sp,32 sd a0,-24(s0) ld a5,-24(s0) bne a5,zero,.L2 li a5,1 j .L3 .L2: ld a5,-24(s0) addi a5,a5,-1 mv a0,a5 call factor mv a4,a0 ld a5,-24(s0) mul a5,a4,a5 .L3: mv a0,a5 ld ra,24(sp) ld s0,16(sp) addi sp,sp,32 jr ra 为什么src/lab4-1/factor_plain.s中factor函数的入口处需要执行sd ra, 24(sp)指令，而src/lab4-1/acc_plain.s中的acc函数并没有执行该指令？ 请解释在call factor前的mv a0, a5这条汇编指令的目的。 请简要描述调用factor(10)时栈的变化情况；并回答栈最大内存占用是多少，发生在什么时候。 假设栈的大小为4KB，请问factor(n)的参数n最大是多少？

1. 在src/lab4-1/factor_plain.s中，因为factor函数可能会调用其他函数，需要保存调用者(ra)的值，以便在函数返回后能够正确返回到调用方。而在src/lab4-1/acc_plain.s中的acc函数没有调用其他函数，因此不需要保存ra的值。

2. mv a0, a5的目的是将参数a5的值复制到寄存器a0中，以便在调用factor函数时能够正确传递参数。

3. 调用factor(10)时，栈的变化情况如下：
- addi sp, sp, -32：将栈指针向下移动32个字节，为函数调用分配栈空间。
- sd ra, 24(sp)：保存调用者(ra)的值。
- sd s0, 16(sp)：保存调用者的栈指针(s0)。
- addi s0, sp, 32：将栈指针保存到s0寄存器中。
- sd a0, -24(s0)：保存参数a0的值到栈上。
- ld a5, -24(s0)：将参数a0的值加载到a5寄存器中。
- bne a5, zero, .L2：如果a5不等于0，则跳转到.L2标签处。
- li a5, 1：将a5设置为1。
- j .L3：跳转到.L3标签处。
- .L2: ...
- .L3: ...
- mv a0, a5：将a5的值复制到a0中，以便传递给factor函数。
- call factor：调用factor函数。
- mv a4, a0：将factor的返回值保存到a4寄存器中。
- ld a5, -24(s0)：将参数a0的值加载到a5寄存器中。
- mul a5, a4, a5：计算a4和a5的乘积并将结果保存到a5中。
- mv a0, a5：将a5的值复制到a0中，作为函数的返回值。
- ld ra, 24(sp)：恢复调用者(ra)的值。
- ld s0, 16(sp)：恢复调用者的栈指针(s0)。
- addi sp, sp, 32：释放栈空间。

栈的最大内存占用为32字节，发生在调用factor函数时。

4. 假设栈的大小为4KB，每个栈帧占用32字节，因此最多可以创建4KB/32B=128个栈帧。每个栈帧中需要保存的信息有ra、s0和a0-a5共7个寄存器，每个寄存器占用8字节，因此每个栈帧需要保存的信息共占用7*8=56字节。因此，最大的factor参数n为128，即调用factor(128)时栈的空间刚好用完。

.text .globl acc acc: addi sp,sp,-48 sd s0,40(sp) addi s0,sp,48 sd a0,-40(s0) sd a1,-48(s0) sd zero,-32(s0) ld a5,-40(s0) sd a5,-24(s0) j .L2 .L3: ld a4,-32(s0) ld a5,-24(s0) add a5,a4,a5 sd a5,-32(s0) ld a5,-24(s0) addi a5,a5,1 sd a5,-24(s0) .L2: ld a4,-24(s0) ld a5,-48(s0) ble a4,a5,.L3 ld a5,-32(s0) mv a0,a5 ld s0,40(sp) addi sp,sp,48 jr ra acc是如何获得函数参数的，又是如何返回函数返回值的？ acc函数中s0寄存器的作用是什么，为什么在函数入口处需要执行sd s0, 40(sp)这条指令，而在这条指令之后的addi s0, sp, 48这条指令的目的是什么？ acc函数的栈帧(stack frame)的大小是多少？ acc函数栈帧中存储的值有哪些，它们分别存储在哪（相对于sp或s0来说）？ 请简要解释acc函数中的for循环是如何在汇编代码中实现的。

1. acc函数获得函数参数是通过将参数存储在a0和a1寄存器中，在函数内部通过ld指令将参数加载到s0寄存器对应的栈帧位置上。

2. s0寄存器在acc函数中作为栈帧指针，用于指向当前函数的栈帧。执行sd s0, 40(sp)这条指令是将s0寄存器的值存储在当前栈顶的位置，以便在函数执行结束时恢复栈帧。执行addi s0, sp, 48这条指令是将当前栈顶的位置向上移动，以为当前函数分配新的栈帧空间。

3. acc函数的栈帧大小为48字节。

4. acc函数栈帧中存储的值有6个，分别是a0、a1、zero、a5、a4和s0。它们分别存储在相对于s0寄存器的偏移量为-40、-48、-32、-24、-32和40的位置上。

5. acc函数中的for循环是通过执行一个标记为.L3的循环体，循环体中先将s0寄存器对应的栈帧位置上的a4和a5值加载到a4和a5寄存器中，然后将a4和a5寄存器的值相加并存储到s0寄存器对应的栈帧位置上，接着将a5寄存器的值加1并存储到s0寄存器对应的栈帧位置上。之后通过执行ble指令，判断a4和a5寄存器的值是否满足a4<=a5的条件，如果满足则跳转到.L3标记的循环体继续执行，否则跳转到.L2标记的位置，完成for循环。