MIPS的32个寄存器
助记符 | 编号 | 作用 |
zero | 0 | 恒为0 |
at | 1 | (assembly temporary)保留给汇编器使用 |
v0,v1 | 2-3 | (values)子程序返回,即函数调用时的返回值 |
a0-a3 | 4-7 | (arguments)子程序调用的前几个参数 |
t0-t7 | 8-15 | (temporaries)临时变量,子程序使用时无需保存 |
t8-t9 | 24-25 | |
s0-s7 | 16-23 | (saved)子程序寄存器变量:子程序写入时必须保存 其值并在返回前恢复原值 |
k0-k1 | 26-27 | (Reserved for OS Kernel)保留给中断处理程序使用;其值可能在你眼皮子底下改变 |
gp | 28 | (globe pointer)全局指针;一些运行系统维护这个指针以便 存取static和extern变量(全局变量) |
sp | 29 | (stack pointer)堆栈指针;指向栈顶的指针 |
fp/s9 | 30 | (frame pointer)第九个寄存器变量;需要的子程序可以用来做帧指针 |
ra | 31 | (return address)子程序的返回值 |
MIPS的指令
R型
I型
J型
基本指令格式
两点注意:
1、移位指令是R型指令,但没有使用rs寄存器
例如,sll $t2,$s0,4 #reg $t2 = reg $s0 << 4 bits,其对应的机器语言是
指令sll的opcode和funct字段都为0,rd为10(寄存器t2),rt为16(寄存器s0),shamt为4,rs字段没有使用,被置为0
2、I型指令,rs为源寄存器,rt为目的寄存器
机器码的解码
比如,0Xaf8020这条机器指令对应的汇编语言是什么?
1、转化成二进制
0000 0000 1010 1111 1000 0000 0010 0000
2、看opocde,即高6位,即26-31
000 000,所以是R型指令
清单一:opcode的含义表
3、(只考虑基本指令格式,不考虑浮点指令格式)如果opcode=000000表示R型指令,还需要结合funct字段才能判断出指令类型。而I型、J型直接从opcode就能判断出来。
清单二:R型的funct含义表
MIPS寻址方式
- 模式3是基址偏移量寻址,例如lw和sw,是将16位地址字段做符号扩展成32位与PC相加
- 模式4是PC相对寻址,将16位地址左移2位与PC(已更新为PC+4)相加。为什么要左移2位?16位偏移量左移2位以指示以字为单位的偏移量,这样做将偏移量能表示的有效范围扩大了4倍。其次,16位地址看作有符号数,一般在流水线设计时,先将16位地址符号扩展成32位,然后左移2位,再与PC相加
- 模式5是伪直接寻址,把26位地址左移2位与PC高4位相连。这里的26位地址是无符号的,PC是加4之后的,在流水线设计中,就是将PC+4的高4位、26位地址、末尾00拼接成32位跳转目标
参考链接:
1、http://www.cnblogs.com/junuh/archive/2009/06/12/1502030.html
2、https://blog.csdn.net/qq_32146369/article/details/79006728