MIPS常用指令
mips指令集(24条指令)的字段和功能描述
MIPS指令集(24条指令)的字段和功能描述指令集概述M I PS(M ic ro pr oc es s or wi th ou tI nt erl o ck ed Pi pe li ne dSt a ge s)指令集是一种精简指令集(R IS C)体系结构,广泛应用于计算机体系结构的教学和实践中。
本文将介绍M IP S指令集中的24条常用指令,并对它们的字段和功能进行详细描述。
加载和存储指令1.l w指令字段描述:-指令格式:lw$r t,o f fs et($rs)-r s(源寄存器):指定存储单元的基址寄存器-r t(目标寄存器):指定目标寄存器,用于存储从存储单元中加载的数据-o ff se t:用于指定存储单元的偏移量,计算出实际地址功能描述:l w指令用于从存储单元中加载数据到目标寄存器。
它通过基址寄存器和偏移量计算出实际地址,并将存储单元中的数据加载到目标寄存器中。
2.s w指令字段描述:-指令格式:sw$r t,o f fs et($rs)-r s(源寄存器):指定存储单元的基址寄存器-r t(目标寄存器):指定源寄存器,用于存储到存储单元中的数据-o ff se t:用于指定存储单元的偏移量,计算出实际地址功能描述:s w指令用于将源寄存器中的数据存储到指定的存储单元中。
它通过基址寄存器和偏移量计算出实际地址,并将源寄存器中的数据存储到该地址对应的存储单元中。
算术和逻辑指令3.a d d指令字段描述:-指令格式:ad d$rd,$rs,$rt-r s(源寄存器1):参与运算的第一个源寄存器-r t(源寄存器2):参与运算的第二个源寄存器-r d(目标寄存器):用于存储运算结果功能描述:a d d指令用于将两个源寄存器中的数据相加,并将结果存储到目标寄存器中。
4.s u b指令字段描述:-指令格式:su b$rd,$rs,$rt-r s(源寄存器1):参与运算的第一个源寄存器-r t(源寄存器2):参与运算的第二个源寄存器-r d(目标寄存器):用于存储运算结果功能描述:s u b指令用于将源寄存器2中的数据从源寄存器1中的数据减去,并将结果存储到目标寄存器中。
mips汇编语言指令
mips汇编语言指令MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)是一种精简指令集(RISC)架构的计算机处理器。
它的指令集被广泛应用于各种领域,包括嵌入式系统、操作系统和编译器等。
本文将介绍一些常见的MIPS汇编语言指令。
1. 加载和存储指令MIPS提供了一系列用于数据传输的指令。
其中,lw(load word)指令用于从内存中加载一个字(32位数据)到寄存器中,sw(store word)指令用于将一个字存储到内存中。
例如,lw $t0, 0($s0)表示将从地址$s0偏移量为0的内存位置加载一个字到$t0寄存器中。
2. 算术和逻辑指令MIPS提供了一系列用于算术和逻辑运算的指令。
例如,add指令用于将两个寄存器中的值相加,并将结果存储到目标寄存器中。
而and 指令用于对两个寄存器中的值进行按位与操作,并将结果存储到目标寄存器中。
例如,add $t0, $s0, $s1表示将$s0和$s1中的值相加,并将结果存储到$t0寄存器中。
3. 分支和跳转指令MIPS提供了一系列用于控制程序流程的指令。
其中,beq(branch if equal)指令用于在两个寄存器中的值相等时跳转到目标地址。
而j (jump)指令用于无条件跳转到目标地址。
例如,beq $t0, $t1, label表示如果$t0和$t1中的值相等,则跳转到标签为label的位置。
4. 移位指令MIPS提供了一系列用于移位操作的指令。
其中,sll(shift left logical)指令用于将一个寄存器中的值左移指定的位数,并将结果存储到目标寄存器中。
例如,sll $t0, $s0, 2表示将$s0中的值左移2位,并将结果存储到$t0寄存器中。
5. 系统调用指令MIPS提供了一系列用于进行系统调用的指令。
其中,syscall指令用于触发系统调用,并根据不同的系统调用号执行相应的操作。
MIPS指令集(共31条)
注意:因为MIPS16只有16个16位的寄存器,所以JAL指令中$31改成$15, 所有立即数均无需扩展,LUI指令直接就是将立即数付给RT寄存器。
$1=0
if (rs < rt) rd=1 else rd=0 ;其中rs=$2,rt=$3, rd=$1
sltu
000000
rs
rt
rd
00000
101011
sltu $1,$2,$3
if($2<$3)
$1=1 else
$1=0
if (rs < rt) rd=1 else rd=0 ;其中rs=$2,rt=$3, rd=$1
goto PC+4+40
if (rs != rt) PC <- PC+4 + (sign-extend)immediate<<2
slti
001010
rs
rt
immediate
slti $1,$2,10
if($2<10)
$1=1 else
$1=0
if (rs <(sign-extend)immediate) rt=1 else rt=0 ;
PC <- rs
I-type
op
rs
rt
immediate
addi
001000
rs
rt
immediate
addi $1,$2,100
$1=$2+100
rt <- rs + (sign-extend)immediate ;其中rt=$1,rs=$2
addiu
001001
MIPS指令集
MIPS CPU的一次操作可加载或存储1到8个字节的数据。
由于乘法的结果返回的速度不足以使下一条指令能够自动得到这个结果,乘法结果寄存器是互锁的(interlocked)。
在乘法操作完成之前试图读取结果寄存器就是导致CPU停止运行,直到完成。
和其他一些更简单的RISC体系结构相比,MIPS体系结构的目标之一是:体系结构朝着64位发展,从而使得地址的段式结构变得没有任何必要。
(在64位版本的X86核PowerPC中还有这个负担)功能分组:空操作:nop、ssnop(不能和其他指令同时发射,至少需要一个时钟周期)寄存器间的数据传送指令:move、movf、movt、movn、movz(后四个为条件传递指令)常数加载指令:dla、la(获取某些标号地址或程序中变量地址的宏指令);dli、li(加载常数立即数指令);lui(加载高位立即数指令)算术/逻辑操作指令:addu、addiu、daddu,daddiu(加法指令);dsub、sub(会触发溢出陷入的减法操作);dsubu、subu(普通减法指令);abs、dabs(求绝对值操作);dneg、neg、dnegu、negu(一元非操作);and、andi、or、ori、xor、xori、nor、not(按位逻辑指令);drol、dror、rol、ror(循环左移和右移);dsll、dsll32、dsllv(64位左移,低位补零);dsra、dsra32、dsrav(64位算术右移指令);dsrl、dsrl32、dsrlv(64位逻辑右移指令);sll、sllv(32位左移指令);sra、srav(32位算术右移指令);srl、srlv(32位逻辑右移指令);slt、slti、sltiu、sltu(硬件指令,条件满足就写入1,否则写0);seq、sge、sgeu、sgt、sgtu、sle、slue、sne (根据更复杂的条件设置目的寄存器的宏指令)整数乘法、除法以及求余指令:ddiv、ddivu、div、divu(整数除法的3操作数宏指令分别处理64位或32位有符号或无符号数);divo、divou(明确该指令是带有溢出检查的除法指令);dmul、mul(3操作数64位或32位乘法指令,没有溢出检查);mulo、mulou、dmulo、dumlou(乘法宏指令,如果结果不能存入一个通用寄存器,发生溢出,触发异常);dmult、dmultu、mult、multu(执行有符号/无符号32/64位乘法的机器指令);drem、dremu、rem、remu(求余操作);mfhi、mflo、mthi、mtlo(用于访问整数乘除单元的结果寄存器hi和lo)存取指令(内存访问指令):lb、lbu(加载一个字节,高位可以补零,或进行符号扩展,以补充整个寄存器的长度);ld(加载一个双字);ldl、ldr、lwl、lwr、sdl、sdr、swl、swr(向左、向右加载、存储一个字、双字);lh、lhu(加载一个半字,高位可以补零,或进行符号扩展,以补充整个寄存器的长度);lw、lwu(加载一个字);pref、prefx(把数据预取到缓冲);sb、sd、sh、sw(存储字节、双字、半字、字);uld、ulh、ulhu、ulw、usd、usw、ush(地址非对齐的数据存取宏指令);l.d、l.s、s.d、s.s(存取双精度和单精度浮点数的指令,地址必须对齐);ldxcl、lwxcl、sdxcl、swxcl(采用基址寄存器+偏移寄存器的寻址方式存取指令);跳转、分支和子程序调用指令:j(无条件跳转到一个绝对地址,访问256M的代码空间);jal、jalr(直接或间接子程序调用,这种跳转不仅能跳转到指定地址,而且可以顺便把返回地址(当前指令地址+8)放到ra寄存器中);b(基于当前指令地址的无条件相对跳转);bal (基于当前地址的函数调用指令);bc0f、bc0f1、bc0t、bc0t1、bc2f、bc2f1、bc2t、bc2t1(根据协处理器0和2的条件标志进行跳转);bc1f、bc1f1、bc1t、bc1t1(根据浮点条件标志位进行跳转);beq、beq1、beqz、beqz1、bge、bge1、bgeu、bgeu1、bgez、bgez1、bgt、bgt1、bgtu、bgtu1、bgtz、bgtz1、ble、ble1、bleu、bleu1、blez、blez1、blt、blt1、bltu、bltu1、bltz、bltz1、bne、bnel、bnez、bnezl(双操作数和单操作数的比较跳转指令);bgeza1、bgeza11、bltza1、bltza11(如果需要,这些指令是用于有条件函数调用的原始机器指令);断点及陷阱指令:break(产生一个“断点”类型的异常);sdbbp(产生EJTAG异常的断点指令);syscall(产生一个约定用于系统调用的异常类型);teq、teqi、tge、tgei、tgeiu、tgeu、tlt、tlti、tltiu、tltu、tne、tnei(条件异常指令,对一个或两个操作数进行条件测试);协处理器0的功能:cfc0、ctc0(把数据拷进和拷出协处理器0的控制寄存器);mfc0、mtc0、dmfc0、dmtc0(在通用寄存器和协处理器0寄存器之间交换数据);cfc2、ctc2、dmfc2、dmtc2、mfc2、mtc2(协处理器2的指令)。
计算机设计与实践——MIPS基本指令
MIPS 基本指令和寻址方式:MIPS 是典型的RISC 处理器,采用32位定长指令字,操作码字段也是固定长度,没有专门的寻址方式字段,由指令格式确定各操作数的寻址方式。
MIPS 指令格式一般有三种格式: R-型指令格式 I-型指令格式 J-型指令格式R _Type 指指指指262116116316bit6bit5bit5bit5bit5bitOP : 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(单目原数据) rd : 结果寄存器 shamt :移位指令的位移量 func : 指令的具体操作类型特点:R-型指令是RR 型指令,其操作码OP 字段是特定的“000000”,具体操作类型由func字段给定。
例如:func=“100000”时,表示“加法”运算。
R[rd] ← R[rs] + R[rt]I _Type 指指指指2621163115特点:I-型指令是立即数型指令双目运算: R[rt] R[rs](OP )SignExt(imm16) Load 指令:Addr ← R[rs] + SignExt(imm16) 计算数据地址 (立即数要进行符号扩展) R[rt] ← M[Addr] 从存储器中取出数据,装入到寄存器中Store 指令:Addr ← R[rs] + SignExt(imm16) M[Addr] ← R[rt]J _Type 指令格式26316bit26bit25特点:J-型指令主要是无条件跳转指令,将当前PC 的高4位拼上26位立即数,后补两个“0”,作为跳转目标地址。
j L //goto L 指指指指指指指指指jal L //$ra 指PC+4;goto L 指指指指指指指指指R 型指令:定点运算: add / addu , sub / subu , sra , mult/multu , div/divu 逻辑运算: and / or / nor , sll / srl 比较分支: beq / bne / slt / sltu 跳转指令: jrI 型指令:定点运算: addi / addiu 逻辑运算: andi / ori 比较分支: slti / sltiu数据传送: lw / sw / lhu / sh / lbu / sb / luiJ 型指令: j / jal设计模块划分,教学安排1、MIPS格式指令系统设计2、指令存储器设计3、寄存器堆设计4、ALU设计——基本算术、逻辑单元的设计32位超前进位加法器的设计32位桶式移位寄存器的设计5、取指令部件的设计6、立即数处理单元设计7、单周期处理器设计——R型指令的数据通路设计I型指令的数据通路设计Load/Store指令的数据通路设计分支指令/转移指令的数据通路设计综合12条指令的完整数据通路设计8、ALU控制单元设计9、主控制单元的设计10、单周期处理器总体验证11、异常和中断处理及其电路实现12、带有异常和中断处理功能的处理器的设计设计示例1:指令存储器设计1、 指令存储器模块定义:指令存储器用于存放CPU 运算的程序指令和数据等,采用单端口存储器设计,设计最大为64个存储单元,每个存储单元数据宽度为32bit 。
c语言 mips指令
c语言 mips指令MIPS指令集是一种32位精简指令集(RISC)体系结构,它在计算机体系结构领域具有非常广泛的应用。
在编写C语言程序时,通常需要将高级语言的代码转化为MIPS指令集的汇编代码。
以下是一些关于C语言和MIPS指令集的相关参考内容,其中不包含链接的详细解释:1. C语言的数据类型映射到MIPS指令集的寄存器:- int类型通常映射到整数寄存器($t0-$t9)- float类型通常映射到浮点寄存器($f0-$f31)- char类型通常也映射到整数寄存器,但需要使用指令来执行字节操作2. C语言的条件语句(if-else语句)在MIPS指令集中的实现: - 使用比较指令(比如"slt", "sltu")将两个操作数进行比较- 根据比较的结果,使用分支指令(比如"beq", "bne", "j")跳转到不同的代码块- 可以使用标签(label)来标记不同的代码块,以便跳转3. C语言的循环语句(for循环、while循环)在MIPS指令集中的实现:- 使用比较指令判断循环条件,如果条件满足,则执行循环体内的指令- 在循环体内执行相应的操作,包括更新循环变量的值- 使用分支指令(比如"beq", "bne", "j")跳转到循环开头或循环结束的位置4. C语言的函数调用和参数传递在MIPS指令集中的实现:- 使用特殊的寄存器(比如$ra、$fp、$sp)来保存函数的返回地址、帧指针和栈指针- 将函数参数保存在寄存器或者栈中,并在函数内部使用它们- 使用分支指令跳转到函数的入口,执行函数体内的指令- 使用jr指令返回到调用函数的位置5. C语言中的数组和指针在MIPS指令集中的实现:- 使用基址寄存器(比如$gp)和偏移量来访问数组的元素- 使用la指令加载数组的地址到寄存器,使用lw和sw指令进行读取和存储操作- 使用指针变量保存地址,进行间接寻址操作6. C语言中的结构体和联合体在MIPS指令集中的实现:- 结构体和联合体的成员通常按照顺序在内存中排列- 使用指令来访问结构体和联合体的成员,比如使用lb和sb指令加载和存储字节型成员这些参考内容可以帮助程序员理解在C语言程序中,各种语法和语义对应着MIPS指令集的实现方式。
MIPS指令集汇总
MIPS指令集汇总以下是一些常用的MIPS指令:1.算术和逻辑操作:- add:将两个寄存器中的值相加,并将结果存储到目标寄存器中。
- sub:将第一个寄存器的值减去第二个寄存器的值,并将结果存储到目标寄存器中。
- mult:将两个寄存器中的值相乘,并将结果存储在两个特殊寄存器(HI和LO)中。
- div:将第一个寄存器的值除以第二个寄存器的值,并将结果存储在两个特殊寄存器(HI和LO)中。
- and:对两个寄存器中的值进行按位与操作,并将结果存储到目标寄存器中。
- or:对两个寄存器中的值进行按位或操作,并将结果存储到目标寄存器中。
- xor:对两个寄存器中的值进行按位异或操作,并将结果存储到目标寄存器中。
2.数据传输指令:- lw:从内存中加载一个字(4个字节)的数据到指定的寄存器中。
- sw:将指定寄存器中的数据存储到内存的指定位置中。
- lb:从内存中加载一个字节的数据到指定的寄存器中。
- sb:将指定寄存器中的数据的低8位存储到内存的指定位置中。
3.分支和跳转指令:- beq:如果两个寄存器中的值相等,则跳转到目标地址。
- bne:如果两个寄存器中的值不相等,则跳转到目标地址。
-j:无条件跳转到目标地址。
- jr:无条件跳转到一个寄存器中存储的地址。
- jal:有条件跳转到目标地址,并将返回地址保存在链接寄存器($ra)中。
4.系统调用指令:- syscall:执行一个系统调用,通过系统调用号(存储在$v0寄存器中)来定义执行的操作。
5.位移指令:- srl:对寄存器中的值进行逻辑右移。
- sll:对寄存器中的值进行逻辑左移。
- sra:对寄存器中的值进行算术右移。
除了上述指令外,还有一些其他的MIPS指令,如条件分支和加载延迟等。
此外,MIPS还支持浮点运算指令集(MIPS-FP),用于处理浮点运算。
总结起来,MIPS指令集包含了各种算术和逻辑操作、数据传输、分支和跳转、系统调用以及位移指令。
【MIPS】经典指令块集锦
【MIPS】经典指令块集锦Directives声明变量值存储容易将数据段地址和地址上的内容搞混.datafibs: .space 48 # allocate 12 * 4 = 48 Byte memory, store first address in label "fibs"size: .word 12 # allocate 1 Byte(a word) for 12, store address in label "size".text # want to load the value of "size" (12) to $t5la $t5, size # 1. load the address of "size" to $t5, for we could only use the labellw $t5, 0($t5) # 2. load the value of "size" to $t5需厘清:寄存器编号(地址);寄存器值;内存地址;内存段值程序操纵寄存器,寄存器操纵内存地址表⽰地址:1.⽴即数(+标签) 2.寄存器取值⼆维数组使⽤标准Arr: .space 800.macro getindex(%ans, %i, %j, %rank) # for Arr[][rank]mult %i, %rankmflo %ansadd %ans, %ans, %jsll %ans, %ans, 2.end_macro.textli $t0, 4li $t1, 0li $t2, 8getindex($t3, $t0, $t1, $t2)lw $s0, Arr($t3) # load Arr[4][0] to $s0sw $s0, Arr($t3) # store $s0 to Arr[4][0]⼀些存储带来的简化.dataArr: .space 800 # Arr[25][8]: 25 * 8 * 4Byte# cols最好⽤2的幂,⽅便sll操作,不⽤mult.macro getindex_8(%ans, %i, %j) # calculate (i*8+j)*4sll %ans, %i, 3 # i << 3add %ans, %ans, %jsll %ansm %ans, 2.end_macro# never manipulate the value of %i, %j , which prevent the risk of mischanging other registers when using the macro # thus "getindex($t0, $t1, $t1)" is safe to both the result and $t1# 模块化维护某些规范,便⽆需在其他地⽅多虑。
MIPS常用指令
寄存器的内容到另外一个寄存器
根据地址向量转入管态
从异常中返回到用户态
一个双精度浮点数与单精度浮点数相乘加,
结果为单精度
一个双精度浮点数与单精度浮点数相乘加, 结果为双精度
两个单精度浮点数相乘加,结果为单精度
两个定点寄存器的内容相除,也就是定点除 DDIV R1,R2,R3
不带符号的除法运算
DDIVU R1,R2,R3
一个双精度浮点数除以一个单精度浮点数, DIV.S F1,F2,F3 结果为单精度浮点数
一个双精度浮点数除以一个单精度浮点数, DIV.D F1,F2,F3
结果为双精度浮点数
两个单精度浮点数相除,结果为单精度
把一个数据从定点寄存器复制到浮点寄存器 MFC1 R1,F1
把一个数据从浮点寄存器复制到定点寄存器 MTC1 R1,F1
把一个 16 位的立即数填入到寄存器的高 16 LUI R1,#42
位,低 16 位补零
双字逻辑左移
DSLL R1,R2,#2
双字逻辑右移
DSRL R1,R2,#2
双字算术右移
DSRA R1,R2,#2
结果为双精度浮点数
两个单精度浮点数相乘,结果为单精度浮点 DMUL.PS F1,F2,F3
数
与运算,两个寄存器中的内容相与
ANDR1,R2,R3
一个寄存器中的内容与一个立即数相与
ANDIR1,R2,#3
或运算,两个寄存器中的内容相或
ORR1,R2,R3
一个寄存器中的内容与一个立即数相或
ORIR1,R2,#3
功能与 LB 指令相同,但读出的是不带符号的 LBU R1, 0(R2)
数据
功能与 LH 指令相同,但读出的是不带符号的 LHU R1, 0(R2)
mips跳转指令
mips跳转指令MIPS指令集是一种经典的RISC(Reduced Instruction Set Computer)架构,其中包含多种跳转指令。
这些跳转指令在程序的流程控制中起着重要的作用,能够实现条件跳转、无条件跳转以及子程序调用等功能。
1. J(Jump)指令J指令用于无条件跳转到指定地址。
它的语法格式为:```j target```其中target是跳转目标地址,需要满足4字节对齐。
该指令将PC(程序计数器)的前28位替换为target,最后两位替换为PC的当前高4位。
这样就可以实现无条件跳转到指定地址的功能。
2. JR(Jump Register)指令JR指令用于无条件跳转到寄存器中存储的地址。
它的语法格式为:```jr $rs```其中$rs是一个通用寄存器,其存储的值是跳转目标地址。
该指令将PC的值替换为$rs寄存器的内容,实现无条件跳转到寄存器中存储的地址。
3. JAL(Jump And Link)指令JAL指令用于有条件跳转到指定地址,并保存返回地址到$31寄存器中。
它的语法格式为:```jal target```其中target是跳转目标地址,需要满足4字节对齐。
该指令将PC的当前值保存到$31寄存器中,并将PC的前28位替换为target,最后两位替换为PC的当前高4位。
这样就可以实现有条件跳转到指定地址的功能,并且保存返回地址以便后续程序执行。
4. JALR(Jump And Link Register)指令JALR指令用于有条件跳转到寄存器中存储的地址,并保存返回地址到$31寄存器中。
它的语法格式为:```jalr $rs```其中$rs是一个通用寄存器,其存储的值是跳转目标地址。
该指令将PC的值保存到$31寄存器中,并将PC的值替换为$rs寄存器的内容。
这样就可以实现有条件跳转到寄存器中存储的地址的功能,并且保存返回地址以便后续程序执行。
5. BEQ(Branch if Equal)指令BEQ指令用于在两个操作数相等时跳转到指定地址。
mips转译指令
mips转译指令
MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipeline Stages)指令集是一种常见的精简指令集计算机(RISC)架构。
下面是一些MIPS 指令的转译示例:
1. `add $t0, $t1, $t2`:将寄存器`$t1` 和`$t2` 中的值相加,结果存入寄存器`$t0`。
对应的机器码为`0x012A4020`,其中`0x01` 是加法指令的操作码,`0x2A` 是`$t1` 的寄存器号,`0x40` 是`$t2` 的寄存器号,`0x20` 是`$t0` 的寄存器号。
2. `lw $t0, 100($t1)`:将地址为`$t1+100` 处的内存数据加载到寄存器`$t0` 中。
对应的机器码为`0x8D080064`,其中`0x23` 是加载指令的操作码,`0x8` 是`$t1` 的寄存器号,`0x0` 是`$t0` 的寄存器号,`0x64` 是偏移量。
3. `sw $t0, 100($t1)`:将寄存器`$t0` 的值存储到地址为`$t1+100` 的内存中。
对应的机器码为`0xAD080064`,其中`0x2B` 是存储指令的操作码,`0x8` 是`$t1` 的寄存器号,`0x0` 是`$t0` 的寄存器号,`0x64` 是偏移量。
这些是MIPS 指令的一些示例及其对应的机器码。
MIPS 指令集还包括其他类型的指令,如逻辑运算、移位、跳转等,每条指令都有其特定的操作码和寄存器操作数。
MIPS指令详解
MIPS指令详解计算机组成原理第五章指令系统5.6 MIPS指令详解1R 型指令000000R s R t shamt R d 6bits funct5bits 5bits 5bits 5bits 6bits R 型指令操作数和保存结果均通过寄存器进行;◆op :操作码,所有R 型指令中都全为0;◆rs :寄存器编号,对应第1个源操作数;◆rt :寄存器编号,对应第2个源操作数;◆rd :寄存器编号,据此保存结果;◆shamt :常数,在移位指令中使用;◆funct :功能码,指定指令的具体功能;1R型指令3寄存器R 型指令■R 型指令存在3种不同类型指令功能:$rd ← $rs op $rt指令[31:26][25:21][20:16][15:11][10:6][5:0]指令功能add 000000rs rt rd 00000100000寄存器加sub 000000rs rt rd 00000100010寄存器减and 000000rs rt rd 00000100100寄存器与or 000000rs rt rd 00000100101寄存器或xor000000rsrtrd00000100110寄存器异或1R 型指令1R型指令2寄存器R型指令指令[31:26][25:21][20:16][15:11][10:6][5:0]指令功能sll00000000000rt rd sa000000逻辑左移srl00000000000rt rd sa000010逻辑右移sra00000000000rt rd sa000011算术右移指令功能:$rd ← $rt shift sajr rs;1寄存器R 型指令指令[31:26][25:21][20:16][15:11][10:6][5:0]指令功能jr000000rs000000000000000001000寄存器跳转1R 型指令PC ← rs◆op :标识指令的操作功能;◆rs :第1个源操作数,是寄存器操作数;◆rt :目的寄存器编号,用来保存运算结果;◆imm :第2个源操作数,立即数;操作数中涉及立即数,结果保存到寄存器;OPRs R t6bits 立即数5bits 5bits 16bitsI 型指令2I 型指令指令[31:26][25:21][20:16][15:0]指令功能addi001000rs rt imm 寄存器和立即数“加”andi 001100rs rt imm 寄存器和立即数“与”ori 001101rs rt imm 寄存器和立即数“或”xori 001110rs rt imm 寄存器和立即数“异或”lw 100011rs rt imm 从存储器中读取数据sw 101011rs rt imm 把数据保存到存储器beq 000100rs rt imm 寄存器相等则转移bne 000101rsrt imm 寄存器不等则转移lui00111100000rt imm设置寄存器的高16位2I 型指令■I 型指令存在4种不同类型面向运算的I 型指令指令[31:26][25:21][20:16][15:0]指令功能addi 001000rs rt imm 寄存器和立即数“加”andi 001100rs rt imm 寄存器和立即数“与”ori 001101rs rt imm 寄存器和立即数“或”xori001110rsrtimm寄存器和立即数“异或”addi/andi/ori/xorirt, rs, imm; # $rt ← $rs op E(imm)2I 型指令第一条指令是进行符号扩展,其余是0扩展面向访存的I 型指令指令[31:26][25:21][20:16][15:0]指令功能lw 100011rs rt imm 从存储器中读取数据sw 101011rs rt imm 把数据保存到存储器lw rt, imm(rs) # $rt ← mem[$rs+E(imm)]sw rt, imm(rs) # mem[$rs+E(imm)] ←$rtMIPS32中唯一两条访问存储器的指令(RISC)2I 型指令面向数位设置的I 型指令指令[31:26][25:21][20:16][15:0]指令功能lui 00111100000rt imm 设置寄存器的高16位lui rt, imm # $rt ← imm<<16(空位补0)2I 型指令面向条件转移(分支)的I 型指令指令[31:26][25:21][20:16][15:0]指令功能beq 000100rs rt imm 寄存器相等则转移bne000101rsrtimm寄存器不等则转移beq rs, rt, imm bne rs, rt, imm#if($rs==$rt) PC←PC+E(imm)<<2是标准的PC 相对寻址方式其中imm 要先“带符号扩展”成32位,再左移2位。
mips指令集
mips指令集加入日期条目指令2016年3月18日1sb2li(load immediate)3la(load address)4move5nop6bal7.set8.global9mtc010or11j2016年3月19日1.align2016年3月21日1bne(branch not equal)2subu3and4sw5addiu6srl7bnez(branch not equal zero) 2016年3月26日1LB 2LH3LW4LD5L.S6L.D7SB8SH9SW10SD11S.S12S.D2016年3月28日1beq(branch equal)2sll2016年3月31日1b2 .ent3beqz(Branch if Equal Zero )2016年4月1日1sltMIPS指令集(时序)解释把一个字节的数据从寄存器存储到存储器指令用于将一个立即数存入一个通用寄存器指令用于将一个地址(或者标签)存入一个通用寄存器将一个寄存器的值传给另外一个寄存器no-operationpc相对的子程序/函数调用设置状态设置全局可见将数据从特殊寄存器复制到通用寄存器或运算,两个寄存器中的内容相或直接跳转指令,跳转的地址在指令中bne s,t,label if (s != t) goto label三操作数减运算交运算存储一个字addiu是GPR和立即数做无符号加法操作32位逻辑右移条件转移指令,当寄存器中内容不为0时转移发生从存储器中读取一个字节的数据到寄存器从存储器中读取半个字的数据到寄存器从存储器中读取一个字的数据到寄存器从存储器中读取双字的数据到寄存器从存储器中读取单精度浮点数到寄存器从存储器中读取双精度浮点数到寄存器把一个字节的数据从寄存器存储到存储器把半个字节数据从寄存器存储到存储器把一个字的数据从寄存器存储到存储器把t2寄存器中值(1 Word),存储到t0的值再减去偏移量12, 所指向的RAM 中把两个字节的数据从寄存器存储到存储器把单精度浮点数从寄存器存储到存储器把双精度数据从存储器存储到存储器if (s == t) goto lable左移转移到标签告诉assembler将这一点标志为“name”函数的起始点,为调试提供信息。
mips核心指令
mips核心指令MIPS核心指令是一种常用于计算机体系结构中的指令集架构,它是一种基于RISC(精简指令集计算机)原则设计的指令集。
MIPS 核心指令集包括了许多常见的操作指令,如加载和存储指令、算术和逻辑指令、分支和跳转指令等。
下面将对MIPS核心指令集的一些重要指令进行介绍。
一、加载和存储指令1. Load Word(LW)指令:LW指令用于从内存中加载一个字(32位数据)到寄存器中。
它的语法为:LW $rt, offset($rs),其中$rt表示目标寄存器,offset表示偏移量,$rs表示基址寄存器。
这个指令非常常用,用于从内存中读取数据进行后续计算或操作。
2. Store Word(SW)指令:SW指令用于将一个字(32位数据)存储到内存中。
它的语法为:SW $rt, offset($rs),其中$rt表示源寄存器,offset表示偏移量,$rs表示基址寄存器。
SW指令常用于将计算结果存储到内存中,以便后续的读取和使用。
二、算术和逻辑指令1. Add(ADD)指令:ADD指令用于将两个寄存器中的值相加,并将结果存储到目标寄存器中。
它的语法为:ADD $rd, $rs, $rt,其中$rd表示目标寄存器,$rs和$rt表示源寄存器。
ADD指令常用于数值计算和数据处理中。
2. Subtract(SUB)指令:SUB指令用于将一个寄存器中的值减去另一个寄存器中的值,并将结果存储到目标寄存器中。
它的语法为:SUB $rd, $rs, $rt,其中$rd表示目标寄存器,$rs和$rt表示源寄存器。
SUB指令常用于进行减法运算。
3. Bitwise AND(AND)指令:AND指令用于对两个寄存器中的值进行按位与操作,并将结果存储到目标寄存器中。
它的语法为:AND $rd, $rs, $rt,其中$rd表示目标寄存器,$rs和$rt表示源寄存器。
AND指令常用于逻辑运算和掩码操作。
三、分支和跳转指令1. Branch on Equal(BEQ)指令:BEQ指令用于在两个寄存器中的值相等时进行分支跳转。
(完整word版)MIPS 指令集
000100
sllv $1,$2,$3
$1=$2<<$3
rdrt << rs;其中rs=$3,rt=$2, rd=$1
srlv
000000
rs
rt
rd
00000
000110
srlv $1,$2,$3
$1=$2>>$3
rdrt >> rs;(logical)其中rs=$3,rt=$2, rd=$1
if($2<10)
$1=1 else
$1=0
if (rs<(zero-extend)immediate) rt=1 else rt=0;其中rs=$2,rt=$1
J-type
op
address
j
000010
address
j 10000
goto 10000
PC(PC+4)[31..28],address,0,0;address=10000/4
andi $1,$2,10
$1=$2 | 10
rtrs | (zero-extend)immediate;其中rt=$1,rs=$2
xori
001110
rs
rt
immediate
andi $1,$2,10
$1=$2 ^ 10
rtrs xor (zero-extend)immediate;其中rt=$1,rs=$2
or
000000
rs
rt
rd
00000
100101
or $1,$2,$3
$1=$2 | $3
rdrs | rt;其中rs=$2,rt=$3, rd=$1
mips核心指令
mips核心指令MIPS核心指令是指在MIPS架构下,用于执行特定操作的一组基本指令。
本文将介绍几个常用的MIPS核心指令,包括加载存储指令、算术逻辑指令和分支跳转指令。
一、加载存储指令1. LOAD指令用于将数据从内存中加载到寄存器中。
例如,LW指令可以将一个32位的字从内存中加载到寄存器中。
2. STORE指令用于将寄存器中的数据存储到内存中。
例如,SW指令可以将一个32位的字存储到内存中。
二、算术逻辑指令1. ADD指令用于执行两个操作数的加法操作,并将结果存储到目标寄存器中。
例如,ADD $t0, $t1, $t2表示将$t1和$t2的值相加,并将结果存储到$t0中。
2. SUB指令用于执行两个操作数的减法操作,并将结果存储到目标寄存器中。
例如,SUB $t0, $t1, $t2表示将$t1减去$t2的值,并将结果存储到$t0中。
3. AND指令用于执行两个操作数的按位与操作,并将结果存储到目标寄存器中。
例如,AND $t0, $t1, $t2表示将$t1和$t2的值按位与,并将结果存储到$t0中。
4. OR指令用于执行两个操作数的按位或操作,并将结果存储到目标寄存器中。
例如,OR $t0, $t1, $t2表示将$t1和$t2的值按位或,并将结果存储到$t0中。
三、分支跳转指令1. BEQ指令用于比较两个操作数的值是否相等,如果相等,则跳转到指定的目标地址。
例如,BEQ $t0, $t1, label表示如果$t0和$t1的值相等,则跳转到标签为label的位置。
2. BNE指令用于比较两个操作数的值是否不相等,如果不相等,则跳转到指定的目标地址。
例如,BNE $t0, $t1, label表示如果$t0和$t1的值不相等,则跳转到标签为label的位置。
3. JUMP指令用于无条件跳转到指定的目标地址。
例如,JUMP label表示无条件跳转到标签为label的位置。
MIPS核心指令的使用可以使程序设计更加高效和简洁。
mips fpu指令
mips fpu指令
在MIPS架构中,浮点运算通常使用FPU(浮点单元)进行。
MIPS架构支持各种浮点指令,包括加法、减法、乘法、除法、平方根、三角函数等等。
这些指令通常在浮点寄存器之间进行操作,或者在浮点寄存器与整数寄存器之间进行操作。
具体来说,MIPS架构中的浮点指令包括以下几种类型:
1. 算术指令:用于执行加法、减法、乘法和除法等运算,如`add.d`、`sub.d`、`mul.d`、`div.d`等。
2. 移动指令:用于将数据从浮点寄存器移动到另一个浮点寄存器,或者从浮点寄存器移动到整数寄存器,如`mov.d`等。
3. 比较指令:用于比较两个浮点数的大小关系,如`c.lt.d`、`c.le.d`等。
4. 特殊函数指令:用于执行一些特殊的函数运算,如平方根、三角函数等,如`sqrt.d`、`sin.d`等。
这些指令的使用通常需要配合相应的操作数,操作数可以是浮点寄存器、整数寄存器或者立即数。
使用这些指令时,需要根据具体的需求选择合适的指令和操作数。
c语言 mips指令
MIPS是一种精简指令集(RISC)架构,它是一种用于构建嵌入式系统、超级计算机和游戏机的微处理器架构。
在C语言中,您可以使用汇编指令集来与MIPS架构进行交互。
以下是一些常用的MIPS汇编指令:1. add:将两个操作数相加并将结果存储在指定的寄存器中。
2. sub:从第一个操作数中减去第二个操作数并将结果存储在指定的寄存器中。
3. mul:将两个操作数相乘并将结果存储在指定的寄存器中。
4. div:将第一个操作数除以第二个操作数并将结果存储在指定的寄存器中。
5. move:将一个操作数的值复制到另一个操作数中。
6. load:将数据从内存加载到寄存器中。
7. store:将数据从寄存器存储到内存中。
8. jump:无条件跳转到指定的地址。
9. jr:将控制权转移给指定的寄存器中的地址。
10. syscall:发起系统调用并等待其完成。
在C语言中,您可以使用内联汇编(inline assembly)来编写MIPS汇编代码。
下面是一个使用内联汇编实现两个整数相加的示例:```cint main() {int a = 10;int b = 20;int result;__asm__ __volatile__("add $t0, %1, %2; move %0, $t0" : "=r"(result) : "r"(a), "r"(b));printf("The result is %d\n", result);return 0;}```在这个示例中,使用了add指令将a和b相加,并将结果存储在$t0寄存器中。
然后使用move指令将$t0寄存器的值复制到result变量中。
注意,使用了$符号来标识寄存器,%符号来标识操作数。
mips 指令格式及功能
mips 指令格式及功能
MIPS指令格式分为三种类型:R型、I型和J型,分别用于表示寄存器操作、立即数操作和跳转操作。
R型指令格式为:op rd, rs, rt,其中op为操作码,rd为目标寄存器,rs和rt为源寄存器。
R型指令主要用于寄存器的操作,如加减乘除、逻辑运算等。
I型指令格式为:op rt, rs, imm,其中op为操作码,rt为目标寄存器,rs为源寄存器,imm为立即数。
I型指令主要用于立即数的操作,如加载数据、存储数据、分支、比较等。
J型指令格式为:op addr,其中op为操作码,addr为跳转地址。
J型指令主要用于跳转操作,如无条件跳转、寄存器间接跳转等。
MIPS指令的功能多种多样,包括算术运算、逻辑运算、加载存储操作、分支跳转等。
其中,常用的指令包括:
1. 加减运算指令:add、addu、sub、subu等。
2. 逻辑运算指令:and、or、xor、nor等。
3. 移位指令:sll、srl、sra等。
4. 比较指令:slt、sltu、seq、sne等。
5. 加载存储指令:lw、sw、lb、sb等。
6. 分支指令:beq、bne、blez、bgtz等。
7. 跳转指令:j、jal、jr等。
8. 其他指令:syscall、nop等。
总之,MIPS指令集丰富多彩,可以满足各种计算需求,是计算
机体系结构中重要的一部分。
mips汇编语言指令
mips汇编语言指令MIPS(Microprocessor without Interlocked Pipelined Stages)是一种常见的RISC(Reduced Instruction Set Computer)体系结构,广泛用于许多计算机体系结构和嵌入式系统中。
本文将对MIPS汇编语言指令进行详细介绍和解析。
一、MIPS汇编语言概述MIPS汇编语言是一种低级语言,用于直接操作计算机硬件。
其指令集由一系列操作码(Opcode)和操作数组成。
MIPS指令集基于三个基本原则:简单性、固定的指令长度和规则对齐。
MIPS指令主要包括算术操作指令、逻辑操作指令、控制类指令和数据传输指令等。
二、MIPS汇编语言的基本指令1. 算术操作指令MIPS提供了一系列算术操作指令,如add(加法)、sub(减法)、mul(乘法)和div(除法)等。
这些指令用于对寄存器中的数据进行算术运算,并将结果保存在目标寄存器中。
示例:add $t0, $s1, $s2 # 将$s1和$s2中的值相加,结果保存在$t0中2. 逻辑操作指令逻辑操作指令用于对寄存器中的数据进行逻辑运算,如and(逻辑与)、or(逻辑或)和not(逻辑非)等。
示例:and $t0, $s1, $s2 # 将$s1和$s2中的值进行逻辑与运算,并将结果保存在$t0中3. 控制类指令MIPS提供了一系列控制类指令,如beq(条件分支)、j(无条件跳转)和jr(函数返回)等。
这些指令用于改变程序执行的流程。
示例:beq $t0, $t1, label # 如果$t0和$t1中的值相等,则跳转到label处继续执行4. 数据传输指令数据传输指令用于在寄存器和存储器之间传输数据,如lw(从存储器中加载数据)和sw(将数据存储到存储器中)等。
示例:lw $t0, 0($s1) # 从地址$s1+0处加载数据,并保存到$t0中三、MIPS汇编语言的特点与优势1. 简洁性MIPS汇编语言指令集相对较为简单,指令数目较少,易于理解和学习。
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MIPS 指令
指令
功能
应用实例
LB
从存储器中读取一个字节的数据到寄存器中
LB R1, 0(R2)
LH
从存储器中读取半个字的数据到寄存器中
LH R1, 0(R2)
LW
从存储器中读取一个字的数据到寄存器中
LW R1, 0(R2)
LD
从存储器中读取双字的数据到寄存器中
LD R1, 0(R2)
DADDIU R1,R2,#3
ADD.S
把一个单精度浮点数加上一个双精度浮点数,结果是单精度浮点数
ADD.S F0,F1,F2
ADD.D
把一个双精度浮点数加上一个单精度浮点数,结果是双精度浮点数
ADD.D F0,F1,F2
ADD.PS
两个单精度浮点数相加,结果是单精度浮点数
ADD.PS F0,F1,F2
S.S R1, 0(R2)
S.D
把双精度数据从存储器存储到存储器中
S.D R1, 0(R2)
DADD
把两个定点寄存器的内容相加,也就是定点加
DADD R1,R2,R3
DADDI
把一个寄存器的内容加上一个立即数
DADDI R1,R2,#3
DADDU
不带符号的加
DADDU R1,R2,R3
DADDIU
把一个寄存器的内容加上一个无符号的立即数
DIV.D F1,F2,F3
DIV.PS
两个单精度浮点数相除,结果为单精度
DIV.PS F1,F2,F3
DMUL
两个定点寄存器的内容相乘,也就是定点乘
DMUL R1,R2,R3
DMULU
不带符号的乘法运算
DMULU R1,R2,R3
MUL.S
一个双精度浮点数乘以一个单精度浮点数,结果为单精度浮点数
DMUL.S F1,F2,F3
L.S
从存储器中读取单精度浮点数到寄存器中
L.S R1, 0(R2)
L.D
从存储器中读取双精度浮点数到寄存器中
L.D R1, 0(R2)
LBU
功能与LB指令相同,但读出的是不带符号的数据
LBU R1, 0(R2)
LHU
功能与LH指令相同,但读出的是不带符号的数据
LHU R1, 0(R2)
LWU
功能与LW指令相同,但读出的是不带符号的数据
SUB.PS
两个单精度浮点数相减
SUB.SP F1,F2,F3
DDIV
两个定点寄存器的内容相除,也就是定点除
DDIV R1,R2,R3
DDIVU
不带符号的除法运算
DDIVU R1,R2,R3
DIV.S
一个双精度浮点数除以一个单精度浮点数,结果为单精度浮点数
DIV.S F1,F2,F3
DIV.D
一个双精度浮点数除以一个单精度浮点数,结果为双精度浮点数
MOVZ R1,R2,R3
TRAP
根据地址向量转入管态
ERET
从异常中返回到用户态
MADD.S
一个双精度浮点数与单精度浮点数相乘加,结果为单精度
MADD.D
一个双精度浮点数与单精度浮点数相乘加,结果为双精度
MADD.PS
两个单精度浮点数相乘加,结果为单精度
MTC1
把一个数据从浮点寄存器复制到定点寄存器
MTC1 R1,F1
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
LUI R1,#42
DSLL
双字逻辑左移
DSLL R1,R2,#2
DSRL
双字逻辑右移
DSRL R1,R2,#2
DSRA
双字算术右移
DSRA R1,R2,#2
DSLLV
可变的双字逻辑左移
BENZ
条件转移指令,当寄存器中内容不为0时转移发生
BNEZ R1,0
BEQ
条件转移指令,当两个寄存器内容相等时转移发生
BEQ R1,R2
BNE
条件转移指令,当两个寄存器中内容不等时转移发生
BNE R1,R2
J
直接跳转指令,跳转的地址在指令中
J name
JR
使用寄存器的跳转指令,跳转地址在寄存器中
JR R1
DSUB
两个寄存器的内容相减,也就是定点数的减
DSUB R1,R2,R3
DSUBU
不带符号的减
DSUBU R1,R2,R3
SUB.S
一个双精度浮点数减去一个单精度浮点数,结果为单精度
SUB.S F1,F2,F3
SUB.D
一个双精度浮点数减去一个单精度浮点数,结果为双精度浮点数
SUB.D F1,F2,F3
SLTI R1,R2,#23
SLTU
功能与SLT一致,但是带符号的
SLTU R1,R2,R3
SLTUI
功能与SLT一致,但不带符号
SLTUI R1,R2,R3
MOVN
如果第三个寄存器的内容为负,那么复制一个寄存器的内容到另外一个寄存器
MOVN R1,R2,R3
MOVZ
如果第三个寄存器的内容为0,那么复制一个寄存器的内容到另外一个寄存器
DSLLV R1,R2,#2
DSRLV
可变的双字罗伊右移
DSRLV R1,R2,#2
DSRAV
可变的双字算术右移
DSRAV R1,R2,#2
SLT
如果R2的值小于R3,那么设置R1的值为1,否则设置R1的值为0
SLT R1,R2,R3
SLTI
如果寄存器R2的值小于立即数,那么设置R1的值为1,否则设置寄存器R1的值为0
MUL.D
一个双精度浮点数乘以一个单精度浮点数,结果为双精度浮点数
DMUL.D F1,F2,F3
MUL.PS
两个单精度浮点数相乘,结果为单精度浮点数
DMUL.PS F1,F2,F3
AND
与运算,两个寄存器中的内容相与
ANDR1,R2,R3
ANDI
一个寄存器中的内容与一个立即数相与
ANDIR1,R2,#3
MOV.S F0,F1
MOV.D
把一个双精度浮点数从一个浮点寄存器复制到另一个浮点寄存器
MOV.D F0,F1
MFC0
把一个数据从通用寄存器复制到特殊寄存器
MFC0 R1,R2
MTC0
把一个数据从特殊寄存器复制到通用寄存器
MTC0 R1,R2
MFC1
把一个数据从定点寄存器复制到浮点寄存器
MFC1 R1,F1
JAL
直接跳转指令,并带有链接功能,指令的跳转地址在指令中,跳转发生时要把返回地址存放到R31这个寄存器中
JAL R1 name
JALR
使用寄存器的跳转指令,并且带有链接功能,指令的跳转地址在寄存器中,跳转发生时指令的放回地址放在R31这个寄存器中
JALR R1
MOV.S
把一个单精度浮点数从一个浮点寄存器复制到另一个浮点寄存器
OR
或运算,两个寄存器中的内容相或
ORR1,R2,R3
ORI
一个寄存器中的内容与一个立即数相或
ORIR1,R2,#3
XOR
异或运算,两个寄存器中的内容相异或
XORR1,R2,R3
XORI
一个寄存器中的内容与一个立即数异或
XORIR1,R2,#3
BEQZ
条件转移指令,当寄存器中内容为0时转移发生
BEQZ R1,0
LWU R1, 0(R2)
SB
把一个字节的数据从寄存器存储到存储器中
SB R1, 0(R2)
SH
把半个字节的数据从寄存器存储到存储器中
SH R1,0(R2)
SW
把一个字的数据从寄存器存储到存储器中
SW R1, 0(R2)SD Nhomakorabea把两个字节的数据从寄存器存储到存储器中
SD R1, 0(R2)
S.S
把单精度浮点数从寄存器存储到存储器中