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PIC32memo

PIC32MX

CQ

『はじめて読む MIPS(リローデッド)』 by 中森章 - CQ出版社

• www.cqpub.co.jp/interface/TechI/Vol39/app/mips_asm.pdf

アーキテクチャー

• MIPS M4KとMIPS16eをサポート。
• MX1xx/2xxには、microMIPSのサポートは無い。
• MX1xx/2xxには、（割り込み応答高速化の）シャドウレジスタのサポートはない。(GP*1 )のコピーのみ存在)
• 32bitレジスタはr0〜r31の32本
• r0は常に零。書き込んでも値は零のまま。
• r31(ra)はリターンアドレス（サブルーチン呼び出しの戻り番地を記憶）
• そのほかには乗算結果を置くHI,LOレジスタとPCがある。

• mips16eモードではレジスタは8本しか使えない(s0,s1,v0,v1,a0,a1,a2,a3)。
• mips16eモードではレジスタt8(分岐条件),sp(スタック),ra(戻り番地)が暗黙的に使用される。

MICROCHIP PIC32ファミリ　リファレンスマニュアル

MIPS カルトFAQ

r31はスタックポインタと違うの？

• mips16e命令では、r29(sp)をリターンスタックに使用します。
• MIPS32命令では、何と、スタックポインタという機能を持った特殊レジスタはありません。
• ですが、コンパイラはr29(sp)をスタックポインタのように使用して、レジスタ退避などを行います。*2
• 質問のr31(ra)はリターンアドレス（サブルーチン呼び出しの戻り番地を記憶）というレジスタで、

  jal <番地>  （サブルーチンコール命令のようなもの）

• を実行したときにjalの次の番地のPC値がraにコピーされます。
• なので、サブルーチンがネストする場合は必ず、サブルーチン側でraを保存し、復帰しなければいけません。（スタックにpush,popします）
• Leaf関数（内部でサブルーチンを呼んでない関数）に限り、raの保存、復帰が不要になるため、高速になります。
• 速度ネックになるのは、一番外側の、たくさん呼ばれる関数ですから、それがLeafになる確率は高いです。

カーネルテンポラリ：k0(r26),k1(r27)レジスタの役割は？

• 割り込みおよび例外処理時に（のみ）使用されるレジスタです。
• 割り込み処理時以外では使ってはいけません。（割り込むたびに破壊され、いつ壊れるかわからないからです）
• コンパイラは通常$k0,$k1を使用しないことが保証されています。

• 割り込み発生時、$k0,$k1レジスタは破壊されますが、多重破壊を防ぐため、$k0,$k1操作はdi状態で実行されます。

GPって、何？

• 28番レジスタに付けられた名前です。

  r28=gp　（グローバルポインタ）

• 共通データへの高速アクセスに使用、とありますが、何のことだか分かりませんが、
• その名の通り、グローバル変数群（64kB以内の一箇所に置く）を常に指しておくポインタです。
• これを設定したり使用するためには、mips-gccのコンパイルオプション-G もしくは --gpsizeを指定してコンパイルする必要があります。
• グローバル変数が一箇所に置かれ、そのど真ん中あたり（というか先頭+32kB位置)にgpが設定されます。
• グローバル変数はすべて

  offset(gp)

• でアクセスされるので、MIPS固有の２命令による絶対番地ロードが１命令で済むようになってめでたしめでたし（本当？）
• グローバル変数が全部で64kBを越えるような場合はリンカエラーが出ます。
  • その場合は、グローバル変数として扱う変数のサイズを-Gオプションで小さく(たとえば4byte以下)します。
  • それでも64kBを越えるような（グローバル変数の多い）プログラムは書くべきではありませんが、越える場合は-Gオプションの使用を諦めてください。

• 実際のところ、コードサイズは少しだけ減りますが、まあ誤差の範囲です。
• 割り込んだときに、gp参照コードはバグるので注意が必要です。（割り込み時にCPUの機能としてgpが別物にすりかわったりしますし、マルチタスク環境では各elf毎にgpの値は異なります）割り込みハンドラーは-Gオプション無しでビルドするほうがより安全です。