MIPS汇编指令集_浮点运算mips汇编指令

MIPS汇编指令集

MIPS汇编

MIPS指令集

MIPS指令集属于精简指令集

MIPS的所有指令都是32位，指令格式简单，而X86的指令长度不是固定的。

简单的指令和格式易于译码和流水线操作，但是代码密度不高，导致二进制文件大

MIPS有32个通用寄存器REG，为什么是32个而不是更多呢？ 
因为更多的寄存器需要更多的指令空间对寄存器编码，也会增加上下文切换的负担。

MIPS指令格式

R格式

用处： 
寄存器-寄存器ALU操作 
读写专用寄存器

I格式

用处： 
加载/存储字节，半字，字，双字 
条件分支，跳转，跳转并链接寄存器

J格式

用处： 
跳转，跳转并链接 
陷阱和从异常中返回

各字段含义： 
op:指令基本操作，称为操作码。 
rs:第一个源操作数寄存器。 
rt:第二个源操作数寄存器。 
rd:存放操作结果的目的操作数。 
shamt:位移量； 
funct:函数，这个字段选择op操作的某个特定变体。

例：

add $t0,$s0,$s1  

表示$t0=$s0+$s1,即16号寄存器（s0)的内容和17号寄存器(s1)的内容相加，结果放到8号寄存器(t0)。 
指令各字段的十进制表示为：

op=0和funct=32表示这是加法， 
16=$s0表示第一个源操作数(rs)在16号寄存器里，

17=$s1表示第二个源操作数(rt)在17号寄存器里，
8=$t0表示目的操作数(rd)在8号寄存器里。 
把各字段写成二进制，为：

这就是上述指令的机器码（machine code),可以看出是很有规则性的。

MIPS指令

MIPS没有栈操作指令 ，调用子程序时没有自动压栈的call指令，只能用jal。

MIPS的内存映射、中断等功能都做到了协处理器0(cp0)中，浮点运算做到了协处理器1(cp1)中。

MIPS的寻址方式最简单，仅有寄存器加偏移寻址方式。

MIPS常用指令集

lb/lh/lw: 从存储器中读取一个byte/half word/word的数据到寄存器中.如lb $1, 0($2)
sb/sh/sw: 把一个byte/half word/word的数据从寄存器存储到存储器中.如 sb $1, 0($2)
add/addu:把两个定点寄存器的内容相加add $1,$2,$3($1=$2+$3);u为不带符号加。  

addi/addiu:把一个寄存器的内容加上一个立即数add $1,$2,#3($1=$2+3);u为不带符号加。 
sub/subu：把两个定点寄存器的内容相减。 
div/divu:两个定点寄存器的内容相除。 
mul/mulu:两个定点寄存器的内容相乘。 
and/andi:与运算，两个寄存器中的内容相与and $1,$2,$3($1=$2 & $3);i为立即数。 
or/ori:或运算。 
xor/xori:异或运算。 
beq/beqz/benz/bne:条件转移eq相等，z零，ne不等。 
j/jr/jal/jalr:j直接跳转；jr使用寄存器跳转； 
lui:把一个16位的立即数填入到寄存器的高16位，低16位补零。 
sll/srl:逻辑左移/右移sll $1,$2,#2。 
slt/slti/sltui:如果$2的值小于$3，那么设置$1的值为1,否则设置$1的值为0。slt $1,$2,$3。
mov/movz/movn:复制，n为负，z为零。mov $1,$2; movz $1,$2,$3($3为零则复制$2到$1)。
trap:根据地址向量转入管态。 
eret:从异常中返回到用户态。

32个通用寄存器

0($zero): 永远返回值为0 
1($at): 用做汇编器的暂时变量 
2-3($v0-$v1): 子函数调用返回结果 
4-7($a0-$a3): 子函数调用的参数 
8-15($t0-$t7)： 暂时变量，子函数使用时不需要保存与恢复 
16-23($s0-$s7)： 子函数寄存器变量。子函数必须保存和恢复使用过的变量在函数返回之前，从而调用函数知道这些寄存器的值没有变化。 
24-25($t8-$t9)： 暂时变量，子函数使用时不需要保存与恢复 
26-27($k0-$k1)： 通常被中断或异常处理程序使用作为保存一些系统参数 
28($gp)： 全局指针。一些运行系统维护这个指针来更方便的存取“static“和”extern”变量。 
29($sp)： 堆栈指针 
30($s8/$fp)： 第9个寄存器变量。子函数可以用来做桢指针 
31($ra)： 子函数的返回地 
cp0：协处理器0，MIPS对CPU的控制用cp0完成

 

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