Recursion 使用MIPS汇编的递归函数

我在一项任务上遇到了一些麻烦，希望能得到一些帮助。我并不是在问答案，我更喜欢把两个和两个放在一起自己去弄清楚，但我对MIPS知之甚少，我很难知道从哪里开始

这是我开始的

.data


.text
main:

addi $sp, $sp, -16  #prepare stack for 4 items
sw $s0, 0($sp)
sw $s1, 4($sp)
sw $s2, 8($sp)
sw $ra, 12($sp)
move $s0, $a0
move $s1, $a1

add $s2, $s0, $s1   #add two previous numbers and store result in $s2

move $v0, $s2   #put answer into $v0

lw $s0, 0($sp)
lw $s1, 4($sp)
lw $s2, 8($sp)
lw $ra, 12($sp)
addi $sp, $sp, 16
jr$ra

本质上，我们要使用递归函数来计算斐波那契数，并使用循环来打印斐波那契序列的前10个数

我查阅了很多例子，但它们都使用了我们尚未学习过的说明，因此我无法理解，我只能假设我们不需要使用它们。在上面的代码中，我基本上创建了一个堆栈来存储$ra以及三个值，两个要添加的数字和总和。我的部分问题是理解函数从哪里开始和结束，以及所做的全部工作是什么

我们还被赋予了打印的权利，您可以使用以下内容

li $v0, 1
move $a0, $s0
syscall

我认为这是在打印存储在

$v0

中的值，对吗？

这里有一些提示：

你必须写一个递归函数，但你根本没有写函数。 要在MIPS汇编程序中编写此函数，我建议您首先用高级语言（C）编写它。 所以会是这样的：

int fib(int n)
{
  if(n == 0 or n == 1)
    return n;
  else return fib(n-1) + fib(n-2);
}

第一行检查您是否处于递归的基本情况（n=0或n=1）。如果是这样，fib（n）返回n。 否则，递归步骤将返回fib（n-1）和fib（n-2）之和

因此，您必须编写一个函数，定义输入/输出参数（哪个寄存器将保持n，哪个将返回fib（n））。 用户可以手动编译C代码。 要启动函数，只需添加一个标签

fib:

• 然后将堆栈管理代码放在那里
• 然后将IF-then-ELSE转换为MIPS汇编
• 要发出递归调用，请使用

  jal

  指令
• 使用

  jr$ra

  从函数返回之前，请从堆栈还原保存的值
• 主程序将加载输入参数（用于输入参数的寄存器

  n

  ），然后加载

  jal fib

---

这是你函数的代码。我知道你不是在寻找答案，而是有时在寻找一个例子，看看它是如何工作的。当你了解它的真正工作原理时，你会更加容易

.data
msg1: .asciiz "Give a number: "

.text
.globl main
main:
    li $v0,  4
    la $a0,  msg1
    syscall             # print msg
    li $v0,  5
    syscall             # read an int
    add $a0, $v0, $zero # move to $a0

    jal fib             # call fib

    add $a0, $v0, $zero
    li  $v0, 1
    syscall

    li $v0, 10
    syscall

fib:
    # $a0 = y
    # if (y == 0) return 0;
    # if (y == 1) return 1;
    # return fib(y - 1) + fib(y - 2);

    #save in stack
    addi $sp, $sp, -12 
    sw   $ra, 0($sp)
    sw   $s0, 4($sp)
    sw   $s1, 8($sp)

    add $s0, $a0, $zero

    addi $t1, $zero, 1
    beq  $s0, $zero, return0
    beq  $s0, $t1,   return1

    addi $a0, $s0, -1

    jal fib

    add $s1, $zero, $v0         # $s1 = fib(y - 1)

    addi $a0, $s0, -2

    jal fib                     # $v0 = fib(n - 2)

    add $v0, $v0, $s1           # $v0 = fib(n - 2) + $s1

    exitfib:

        lw   $ra, 0($sp)        # read registers from stack
        lw   $s0, 4($sp)
        lw   $s1, 8($sp)
        addi $sp, $sp, 12       # bring back stack pointer
        jr $ra

    return1:
        li $v0,1
        j exitfib

    return0:     
        li $v0,0
        j exitfib

---

正如Gusbro所说，为了在mips中使用递归，您必须做两件事。

jal

（跳转和链接）返回函数名，但首先始终将返回地址存储到堆栈中：

$ra

，因此，将来如果要返回到开头，可以使用

jr$ra

。如果不保存返回地址并尝试通过

jr

访问它，则很可能会出现

无效的程序计数器错误r

。希望我能帮助您，祝您好运，更好地掌握MIPS编程！
这说明了如何在MIPS中实现斐波那契函数，以及如何将MIPS函数转换回等效的C代码，详细内容如下：
• 基本情况的代码：
• 转换基本案例的代码
• 在堆栈上保存被调用方和调用方保存的寄存器。 递归：
• 递归调用fib：
• 再次递归调用fib：

---

谢谢你提供的信息。这确实帮助我理解。现在我只需要更改它来删除提示。我不认为我们应该包括任何用户输入，只使用MIPS来显示序列中的前10个数字，所以我或多或少从1开始。我相信。我还对添加.globl main感到好奇。这是一种常见现象吗练习？这不是我们在课堂上讨论过的内容。

main

将是一个全局名称，也可以在其他文件中引用。如果你正在学习MIPS和汇编，你很可能不需要它。我可以重定向你阅读wiki上的MIPS文章吗：看一看。我记得当我学习计算机体系结构时，我有点像c在线阅读一些文章帮了我的忙。这里还有一个很好的教程，可以更好地了解mips及其体系结构。祝你好运，欢迎链接到解决方案，但请确保你的答案在没有它的情况下是有用的：这样你的其他用户就会知道它是什么以及它为什么存在，然后引用mos如果目标页面不可用或发生更改，请不要链接到页面的相关部分。谢谢您的评论，先生

fib:
bgt $a0, 1, recurse
move $v0, $a0
jr $ra

fib:
bgt $a0, 1, recurse
move $v0, $a0
jr $ra

sub $sp, $sp, 12 # We need to store 3 registers to stack 
sw $ra, 0($sp) # $ra is the first register 
sw $a0, 4($sp) # $a0 is the second register, we cannot assume $a registers will not be overwritten by callee

addi $a0, $a0, -1 # N-1 
jal fib 
sw $v0, 8($sp) # store $v0, the third register to be stored on the stack so it doesn’t get overwritten by callee

  lw $a0, 4($sp) # retrieve original value of N  
  addi $a0, $a0, -2 #N-2  jal fib