MIPS汇编指令易错点碎碎念_mips指令集中的立即数

数据溢出问题

根据MIPS指令集，我们知道，指令对于立即数都是有位数限制的。

下面将会给出几条带有立即数的指令，请问哪条指令的立即数存在数据溢出的情况？

PS：不同于机器码，汇编指令的参数需要以负号来区分正负数。


A addi $a0,$0,0x7643
B addi $a0,$0,0x8165 正确
C ori $a0,$0,0x7643
D ori $a0,$0,0x8165
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对于addi和ori指令，他们的立即数都是16位的，不同之处在于addi中的立即数是有符号数，而ori中的立即数是无符号数。对于有符号立即数，第一位是符号位，也就是说addi指令的立即数最多只能表示一个15位的数，而0x8165是16位的数，所以数据溢出了。

指令跳转

1、j指令只有26位用于存储跳转到的地址，那么j指令能跳转到的代码范围有多大？
A 64KB
B 64MB
C 256MB 正确
D 4GB

2、jr指令可以跳转到的代码范围有多大？
A 64KB
B 64MB
C 256MB
D 4GB 正确

3、Beq指令可以跳转的代码范围有多大？
A 64KB
B 128KB
C 256KB 正确
D 512KB 
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根据指令集对j型指令的定义，其能跳转到的指令范围为2²⁶条，即2²⁸B。在高级语言转化为汇编语言的过程中，b类跳转指令通常对应于循环，因而一般是小范围的跳转；而j类跳转指令通常用于过程调用，可能会在整个程序的代码段范围内跳转。如果跳转范围超过256MB，则需要多条j指令进行“接力”或使用jr。jr是跳转到寄存器里存的值，所以可以达到2³²B。而对B类的指令，跳转有16位立即数，2¹⁶条，即2¹⁸B.（一条指令占4个字节所以要条数✖4变为B数）

伪指令

.ascii 和 .asciiz 的区别
.ascii 声明使用 ASCII 字符声明一个文本字符串。字符串元素被预定义并且存放在内存中，其起始内存位置有便签 output指示。

.ascii和.asciz的区别是，.asciz会在字符串后自动添加结束符\0.
.ascii “string” …

在对象文件中按照指定的方法插入数字字符串,该字符串末尾没有NUL字符。该命令一次可以插入多个字符串,字符串之间用","分隔。下面的例子在对象文件中插入3个字节长的字符串。

.ascii "JNZ"      ; 插入3个字节: 0x4A 0x4E 0x5A
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.asciz “string” …

和.ascii相似,只是生成的字符串以NUL(0x00)结尾。下面的例子在对象文件中插入4个字节长的字符串。

.ascii "JNZ"      ; 插入4个字节: 0x4A 0x4E 0x5A 0x00
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扩展指令 列举

• bgt $t0, $s0, loop_end 这里用了一个扩展指令bgt,当$t0>$s0的时候跳转到loop_end
• move $s0, $v0 赋值，$s0=$v0
• li $a0, 100 将100赋给$a0寄存器
• la $t0, fibs 这条指令就是把fibs这个标签的地址存入$t0中(la指令，这条指令与li指令非常类似，都是为寄存器赋值，只不过是使用标签来为寄存器赋值。标签本质上对应一个32位地址，但li指令并不能直接使用标签来为寄存器赋值，必须要使用la。)

sll和sllv指令的区别

sll $t1, $t2, 10
sllv $t1, $t2, $t3
区别显然，前者时左移立即数各位数，后者是左移$t3寄存器中低5位对应的值（按无符号计算）

ori基本指令立即数大小范围

假如我们的CPU只支持 ori 指令，我们先会使用Mars编写测试程序，并将其导出到CPU上运行。下面会给出在Mars上编写的测试指令，试问，哪条指令能够在CPU上正确的运行呢？
A. ori $a0,$0,-1
B. ori $a0,$0,60000 √
C. ori $a0,$0,70000
D. or $a0,$0,$0

通过指令集对ori指令的解释我们知道，ori指令第三个立即数参数是16位，使用的是无符号扩展。因此ori指令的立即数参数不存在负数的情况，立即数的范围是 0x0000~0xffff 即 0~65535不过上面这些指令在Mars中都可以编译通过，这些不符号标准指令要求的指令会被当作扩展指令来处理，最终会通过一些标准指令的组合来实现相同的功能。

使用字符数组的易错点

在MIPS中创建并使用字符数组，要注意，每个字符占1个字节并且不是字对齐的，所以：1.在通过字符数组下标index取其地址时，不用乘以4。2.在执行存取字符数组值指令的时候要用lb和sb。

函数调用的栈空间

调用函数开始要开辟栈空间，也要记得结束时回收栈空间，且二者大小相同。