MIPS彙編指令集

2021-09-02 05:38:47 字數 3201 閱讀 7590

mips指令集屬於精簡指令集

mips的所有指令都是32位,指令格式簡單,而x86的指令長度不是固定的。

簡單的指令和格式易於解碼和流水線操作,但是**密度不高,導致二進位制檔案大

mips有32個通用暫存器reg,為什麼是32個而不是更多呢?因為更多的暫存器需要更多的指令空間對暫存器編碼,也會增加上下文切換的負擔。

r格式6

5555

6oprsrt

rdshamt

funct

用處: 

暫存器-暫存器alu操作 

讀寫專用暫存器

i格式6

5516op

rsrt

立即數操作

j格式6

26op

跳轉位址

各欄位含義: 

op:指令基本操作,稱為操作碼。 

rs:第乙個源運算元暫存器。 

rt:第二個源運算元暫存器。 

rd:存放操作結果的目的運算元。 

shamt:位移量; 

funct:函式,這個字段選擇op操作的某個特定變體。

例:

add $t0,$s0,$s1
表示$t0=$s0+$s1,即16號暫存器(s0)的內容和17號暫存器(s1)的內容相加,結果放到8號暫存器(t0)。 

指令各字段的十進位制表示為:

op=0和funct=32表示這是加法, 

16=$s0表示第乙個源運算元(rs)在16號暫存器裡,

17=$s1表示第二個源運算元(rt)在17號暫存器裡,

8=$t0表示目的運算元(rd)在8號暫存器裡。 

把各欄位寫成二進位制,為:

這就是上述指令的機器碼(machine code),可以看出是很有規則性的。

mips沒有棧操作指令 ,呼叫子程式時沒有自動壓棧的call指令,只能用jal。

mips的記憶體對映、中斷等功能都做到了協處理器0(cp0)中,浮點運算做到了協處理器1(cp1)中。

mips的定址方式最簡單,僅有暫存器加偏移定址方式。

lb/lh/lw: 從儲存器中讀取乙個byte/half word/word的資料到暫存器中.如lb $1, 0($2)

sb/sh/sw: 把乙個byte/half word/word的資料從暫存器儲存到儲存器中.如 sb $1, 0($2)

add/addu:把兩個定點暫存器的內容相加add $1,$2,$3($1=$2+$3);u為不帶符號加。  

addi/addiu:把乙個暫存器的內容加上乙個立即數add $1,$2,#3($1=$2+3);u為不帶符號加。 

sub/subu:把兩個定點暫存器的內容相減。 

div/divu:兩個定點暫存器的內容相除。 

mul/mulu:兩個定點暫存器的內容相乘。 

and/andi:與運算,兩個暫存器中的內容相與and $1,$2,$3($1=$2 & $3);i為立即數。 

or/ori:或運算。 

xor/xori:異或運算。 

beq/beqz/benz/bne:條件轉移eq相等,z零,ne不等。 

j/jr/jal/jalr:j直接跳轉;jr使用暫存器跳轉; 

lui:把乙個16位的立即數填入到暫存器的高16位,低16位補零。 

sll/srl:邏輯左移/右移sll $1,$2,#2。 

slt/slti/sltui:如果$2的值小於$3,那麼設定$1的值為1,否則設定$1的值為0。slt $1,$2,$3。

mov/movz/movn:複製,n為負,z為零。mov $1,$2; movz $1,$2,$3($3為零則複製$2到$1)。

trap:根據位址向量轉入管態。 

eret:從異常中返回到使用者態。

0($zero): 永遠返回值為0 

1($at): 用做彙編器的暫時變數 

2-3($v0-$v1): 子函式呼叫返回結果 

4-7($a0-$a3): 子函式呼叫的引數 

8-15($t0-$t7): 暫時變數,子函式使用時不需要儲存與恢復 

16-23($s0-$s7): 子函式暫存器變數。子函式必須儲存和恢復使用過的變數在函式返回之前,從而呼叫函式知道這些暫存器的值沒有變化。 

24-25($t8-$t9): 暫時變數,子函式使用時不需要儲存與恢復 

26-27($k0-$k1): 通常被中斷或異常處理程式使用作為儲存一些系統引數 

28($gp): 全域性指標。一些執行系統維護這個指標來更方便的訪問「static「和」extern」變數。 

29($sp): 堆疊指標 

30($s8/$fp): 第9個暫存器變數。子函式可以用來做楨指標 

31($ra): 子函式的返回地 

cp0:協處理器0,mips對cpu的控制用cp0完成

MIPS指令集 指令的格式

mips的指令是32位的,相當於一條指令的含義與操作細節完全由32個二進位制數完全決定。對32位二進位制數的不同劃分使用,構成了不同的指令格式。mips指令集有三種指令格式 r型指令,i型指令,j型指令 mips處理器 mips cpu 中,具有儲存功能的部件是暫存器,即cpu與記憶體的資料交換本質...

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